无刷直流电机构成及工作原理详解

     直流无刷电机(BLDC)是永磁同步电机的一种,而并不是真正的直流电机,英文简称BLDC。区别于有刷直流电机,直流无刷电机不使用机械的电刷装置,采用方波自控式永磁同步电机,以霍尔传感器取代碳刷换向器,以钕铁硼作为转子的永磁材料,性能上相较一般的传统直流电机有很大优势,是当今最理想的调速电机。 

    本文重点介绍现阶段发展快速且应用广泛的无刷直流电机(以下简称BLDC)。BLDC被广泛的用于日常生活用具、汽车工业、航空、消费电子、医学电子、工业自动化等装置和仪表。 顾名思义,BLDC不使用机械结构的换向电刷而直接使用电子换向器,在使用中BLDC相比有刷电机有许多的优点,比如:
  ·能获得更好的扭矩转速特性;
  ·高速动态响应;
  ·高效率;
  ·长寿命;
  ·低噪声;
  ·高转速
   BLDC结构和基本工作原理
  BLDC属于同步电机的一种,这就意味着它的定子产生的磁场和转子产生的磁场是同频率的,所以BLDC并不会产生普通感应电机的频差现象。BLDC中又有单相、2相和
3相电机的区别,相类型的不同决定其定子线圈绕组的多少。在这里我们将集中讨论的是应用最为广泛的3相BLDC。
    直流无刷电机主要由用永磁材料制造的转子、带有线圈绕组的定子和位置传感器(可有可无)组成。可见,它和直流电机有着很多共同点,定子和转子的结构差不多(原来的定子变为转子,转子变为定子),绕组的连线也基本相同。但是,结构上它们有一个明显的区别:直流无刷电机没有直流电机中的换向器和电刷,取而代之的是位置传感器。这样,电机结构就相对简单,降低了电机的制造和维护成本,但无刷直流电机不能自动换向(相),牺牲的代价是电机控制器成本的提高
   无刷直流电机有以下的特点
 
无刷直流电机的外特性好,能够在低速下输出大转矩,使得它可以提供大的起动转矩;
 
无刷直流电机的速度范围宽,任何速度下都可以全功率运行;
 
无刷直流电机的效率高、过载能力强,使得它在拖动系统中有出色的表现;
 
无刷直流电机的再生制动效果好,由于它的转子是永磁材料,制动时电机可以进入发电机状态;
 
无刷直流电机的体积小,功率密度高;
 
无刷直流电机无机械换向器,采用全封闭式结构,可以防止尘土进入电机内部,可靠性高;
 
无刷直流电机比异步电机的驱动控制简单。


发布时间: 2019-04-23 10:16:21 <<返回列表