無刷直流電機的基本工作原理是什麼?

時間 2021-06-22 22:35:10

1樓:若騰

無刷直流( Brushless Direct Current, BLDC) 電機是一種正快速普及的電機型別,它可在家用電器、汽車、航空航天、消費品、醫療、工業自動化裝置和儀器等行業中使用。

正如名稱指出的那樣,BLDC電機不用電刷來換向,而是使用電子換向。BLDC電機和有刷直流電機以及感應電機相比,有許多優點。其中包括:

更好的轉速-轉矩特性

快速動態響應

高效率使用壽命長

運轉無噪音

較高的轉速範圍

此外,由於輸出轉矩與電機體積之比更高,使之在需要著重考忠空間與重量因素的應用中,大有用武之地。

構造和工作原理

BLDC電機是同步電機中的一種。也就是說,定子產生的磁場與轉子產生的磁場具有相同的頻率。BLDC電機不會遇到感應電機中常見的「差頻」問題。

2樓:AI電堂

從電動機本身來講,永磁同步電機和直流無刷電機應該看成是對同一種事物的不同命名。直流無刷的命名是相對於直流電機而言的,直流電機為了保持轉子持續旋轉必須裝有換向器和電刷裝置,這類裝置在電動機運轉中因為繞組電樞感性負載的電流突變產生高壓,所以會在換向器和電刷的接觸點讓空氣電離產生有損裝置的電火花,這個直接會影響電動機的壽命。為了克服這個缺點,人們不斷研發新的技術來解決這個問題。

一開始人們發明了交流電,也就是我們現在說的非同步電機和電勵磁同步交流電機,但是在向量控制或者與之效能差不多的另一種控制方法直接轉矩控制這兩種方法被發明以前,非同步電機和電勵磁同步電機的控制效能遠遠不如傳統的直流電機。隨著電力電子技術的發展,有人用電力開關器件代替直流電機的換向器和電刷,隨後當霍爾效應感測器發明以後,直流無刷電動機也就隨之誕生了。這種電動機用電晶體的開關來代替換向器和電刷,把電流的換向變成電流的換相。

一方面這種機構保持了直流電動機的控制特性,另一方面這類電動機不再需要換向器和電刷,就徹底地克服了直流電機在結構上的缺陷。

3樓:Welling電機

無刷直流電機為實現無電刷換相,首先要求把直流繞組放在墊子上,把永磁磁鋼放在轉子上。這與傳統直流永磁電動機的結構剛好相反。所以直流無刷電動機除了由定子和轉子組成電動機本體外,還要有位置感測器、控制電路以及工具邏輯開關共同構成的換相裝置,使得無刷直流電機在運轉過程中丁自擾所產生的磁場和轉子磁鋼產生的用磁場重疊。

4樓:「已登出」

無刷直流電機(Brushless Direct Current Motor, BLDCM)的誕生,克服了有刷直流電機的先天性缺陷,以電子換向器取代了機械換向器,所以無刷直流電機既具有直流電機良好的調速效能等特點,又具有交流電機結構簡單、無換向火花、執行可靠和易於維護等優點。

圖 1.3 所示無刷直流電機模型,它是從圖 1.2轉化過來的模型。

它主要由用永磁材料製造的轉子、帶有線圈繞組的定子和位置感測器(可有可無)組成。可見,它和直流電機有著很多共同點,定子和轉子的結構差不多(原來的定子變為轉子,轉子變為定子) ,繞組的連線也基本相同。但是,結構上它們有乙個明顯的區別:

無刷直流電機沒有直流電機中的換向器和電刷,取而代之的是位置感測器。這樣,電機結構就相對簡單,降低了電機的製造和維護成本,但無刷直流電機不能自動換向 (相) , 犧牲的代價是電機控制器成本的提高 (如同樣是三相直流電機,有刷直流電機的驅動橋需要 4 只功率管,而無刷直流電機的驅動橋則需要 6 只功率管) 。

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