无刷直流电机犹如心脏般跳动通过机电一体化的魔法让动力与结构融为一体使得定子与绕组不再是分离的存在而是
无刷直流电机的核心是永磁同步电动机,电子部分配备多相绕组,而转子内嵌永磁体。从结构上讲,无刷直流电机可分为径向和轴向两种形式,包括外转子和内转子的设计。定子的构造与一般交流异步或同步电机相似,其主要职能在于生成磁路并安置多相绕组。常见的定子铁心具备齿槽,这样便于安装绕组。
有刷直流电机中也采用过无槽绕组设计,如无槽直流电机、无铁心电机、空心杯式电机以及印刷绕组技术等。此类技术同样适用于设计无刷直流型号的无槽绕组。由于绕组直接在定子上布置,无刷直流型号的制作过程比有刷类型更为简单。这通常通过自粘漆包线制造线圈,并利用专用工具将其排列固定到铁心表面,再进行成型处理。在工作原理方面,它与有齿槽类型相同,但考虑到气隙中的特殊情况,需要对具体结构和工艺进行调整。
与有齿槽设计相比,无槽技术带来了以下优势:
无需齿槽产生的转矩降低了振动和噪声,使得这种设计尤其适合要求极高平稳运行条件下的低速应用。
电感极低,加快了当前进入绕组,从而提供了一致且线性的机械特性,以及良好的控制性能。不衰减速度使之非常适合高速运作场景。
由于不含齿槽,铁损耗较低,同时效率也有所提升。
然而,无模拟模型存在成本较高的问题,因为它需要更多永磁材料来达到所需的强度水平。此外,由于大气隙安装限制,对生产厂家而言,大量使用特定的设备增加了复杂性。而手工操作也导致成本进一步增加。此外,不同于拥有牙口空间供散热的其他模型,在散热方面表现出挑战。
在无刷直流动力系统中,虽然传统多相交流系统具有相同的一些基本结构特征,但它们各自选择不同的配置以满足需求。例如,可以根据每个极点平均分配给每个环形腔体多少个环形腔体来区分整数环形腔体或非整数环形腔体;或者根据每个环形腔体内部线圈边缘层数不同,将它们分类为单层或双层甚至更高层次;最后,还可以依据两个端点之间距离不同将其划分为整距、短距或长距配置。在星形连接和封闭连接这两种方式中,最常见的是前者,但后者则很少被采用。
至今国内对于这一领域仍有一定的缺失,有些产品如河北宇捷科技公司提供了一系列完整产品,可以作为参考研究对象之一。