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無(wú)刷直流電機(jī)構(gòu)成及工作原理詳解
無(wú)刷直流電機(jī)構(gòu)成及工作原理詳解
直流無(wú)刷電機(jī)（BLDC）是永磁同步電機(jī)的一種，而并不是真正的直流電機(jī)，英文簡(jiǎn)稱(chēng)BLDC。區(qū)別于有刷直流電機(jī)，直流無(wú)刷電機(jī)不使用機(jī)械的電刷裝置，采用方波自控式永磁同步電機(jī)，以霍爾傳感器取代碳刷換向器，以釹鐵硼作為轉(zhuǎn)子的永磁材料，性能上相較一般的傳統(tǒng)直流電機(jī)有很大優(yōu)勢(shì)，是當(dāng)今最理想的調(diào)速電機(jī)。
本文重點(diǎn)介紹現(xiàn)階段發(fā)展快速且應(yīng)用廣泛的無(wú)刷直流電機(jī)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)BLDC）。BLDC被廣泛的用于日常生活用具、汽車(chē)工業(yè)、航空、消費(fèi)電子、醫(yī)學(xué)電子、工業(yè)自動(dòng)化等裝置和儀表。 顧名思義，BLDC不使用機(jī)械結(jié)構(gòu)的換向電刷而直接使用電子換向器，在使用中BLDC相比有刷電機(jī)有許多的優(yōu)點(diǎn)，比如：
·能獲得更好的扭矩轉(zhuǎn)速特性；
·高速動(dòng)態(tài)響應(yīng)；
·高效率；
·長(zhǎng)壽命；
·低噪聲；
·高轉(zhuǎn)速
BLDC結(jié)構(gòu)和基本工作原理
BLDC屬于同步電機(jī)的一種，這就意味著它的定子產(chǎn)生的磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的磁場(chǎng)是同頻率的，所以BLDC并不會(huì)產(chǎn)生普通感應(yīng)電機(jī)的頻差現(xiàn)象。BLDC中又有單相、2相和
3相電機(jī)的區(qū)別，相類(lèi)型的不同決定其定子線圈繞組的多少。在這里我們將集中討論的是應(yīng)用最為廣泛的3相BLDC。
直流無(wú)刷電機(jī)主要由用永磁材料制造的轉(zhuǎn)子、帶有線圈繞組的定子和位置傳感器(可有可無(wú))組成。可見(jiàn)，它和直流電機(jī)有著很多共同點(diǎn)，定子和轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)差不多(原來(lái)的定子變?yōu)檗D(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子變?yōu)槎ㄗ?，繞組的連線也基本相同。但是，結(jié)構(gòu)上它們有一個(gè)明顯的區(qū)別：直流無(wú)刷電機(jī)沒(méi)有直流電機(jī)中的換向器和電刷，取而代之的是位置傳感器。這樣，電機(jī)結(jié)構(gòu)就相對(duì)簡(jiǎn)單，降低了電機(jī)的制造和維護(hù)成本，但無(wú)刷直流電機(jī)不能自動(dòng)換向(相)，犧牲的代價(jià)是電機(jī)控制器成本的提高
無(wú)刷直流電機(jī)有以下的特點(diǎn)
無(wú)刷直流電機(jī)的外特性好，能夠在低速下輸出大轉(zhuǎn)矩，使得它可以提供大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩；
無(wú)刷直流電機(jī)的速度范圍寬，任何速度下都可以全功率運(yùn)行；
無(wú)刷直流電機(jī)的效率高、過(guò)載能力強(qiáng)，使得它在拖動(dòng)系統(tǒng)中有出色的表現(xiàn)；
無(wú)刷直流電機(jī)的再生制動(dòng)效果好，由于它的轉(zhuǎn)子是永磁材料，制動(dòng)時(shí)電機(jī)可以進(jìn)入發(fā)電機(jī)狀態(tài)；
無(wú)刷直流電機(jī)的體積小，功率密度高；
無(wú)刷直流電機(jī)無(wú)機(jī)械換向器，采用全封閉式結(jié)構(gòu)，可以防止塵土進(jìn)入電機(jī)內(nèi)部，可靠性高；
無(wú)刷直流電機(jī)比異步電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制簡(jiǎn)單。
