深圳市踢踢電子有限公司——直流無刷電機工作原理

關(guān)于無刷電機的磁鐵

大氣導(dǎo)磁性弱，而鐵導(dǎo)磁性強，硅鋼片的作用就是引導(dǎo)磁鐵形成磁路，這就要求電機磁阻較小。但大家都看到了，為什么定子上面的每一塊都是一塊一塊的組成？

無刷電機在模界幾乎100%使用“磁王”，無刷電機zui終歸于永磁電機，而永磁電機的功率、性能等特性完全依賴于磁鐵?；旧峡梢哉f，磁體的體積決定著馬達的功率大小。

再加上磁鐵形狀上的不同，如果拆開一些便宜的馬達你就會發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)磁鐵形狀都是方片線。

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空心杯無刷電機的特征

節(jié)能特點：能量轉(zhuǎn)換效率非常高，其效率一般在70%以上，部分產(chǎn)品可達90%以上(鐵芯電機一般在70%左右)。

控制特性：起動，制動迅速，響應(yīng)極快，機械時間常數(shù)小于28毫秒，部分產(chǎn)品可達到10毫秒以內(nèi)(鐵芯電機一般在100毫秒以上)；在推薦工作區(qū)高速運行狀態(tài)下，可方便地對速度進行靈敏調(diào)節(jié)。

拖動特性：運行穩(wěn)定可靠，轉(zhuǎn)速波動很小，能輕易地將其作為微型電動機的轉(zhuǎn)速波動控制在2%以內(nèi)。此外，空心杯電機的能量密度大大提高，與同功率鐵芯電機相比，重量減少1/3-1/2，體積減少1/2。

無刷電機的結(jié)構(gòu)

磁：安裝在轉(zhuǎn)子上，是無刷電機的重要部件，其大部分性能參數(shù)都與磁體有關(guān)，如功率、轉(zhuǎn)速、扭矩等。

硅鋼片：是有槽無刷電機的重要組成部分，當(dāng)然，無刷電機不含硅鋼片，但目前絕大多數(shù)無刷電機都是有槽的。其作用主要是降低整個系統(tǒng)的磁阻，參與磁路運行。

轉(zhuǎn)軸：電機轉(zhuǎn)子的直接受力部分，轉(zhuǎn)軸硬度必須滿足轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)的要求。

軸承：是電機運行平穩(wěn)的保證，軸承可分為滑動軸承和滾動軸承，滾動軸承可分為深溝球軸承、滾針軸承和角接觸軸承等十大類，目前無刷電機多采用深溝球軸承。

使用直流無刷電機時要注意什么呢？

（1）拆下之前，先用壓縮空氣吹凈馬達表面的灰塵，再把表面的灰塵擦干凈。

（2）選擇電機拆裝的工作場所，清理現(xiàn)場環(huán)境；

（3）熟悉電動機的結(jié)構(gòu)特點及檢修技術(shù)要求；

（4）準備用于解體的工具(包括專用工具)和設(shè)備。

（5）為進一步了解電動機運行中的缺陷，在有條件下，可在拆除之前進行檢查試驗。為達到這一目的，對電機進行加載試驗，詳細檢查電機各部分的溫度、聲音、振動等。

在趨勢方面，無刷電機減速可代替有刷電機減速

1、使用效應(yīng)

無刷電機：一般采用數(shù)字變頻控制，控制能力強，從每分鐘幾轉(zhuǎn)到數(shù)萬轉(zhuǎn)都能輕松實現(xiàn)。

碳刷電動機：無刷電動機一般起動后工作速度恒定，調(diào)速不易，串激電動機可達20000轉(zhuǎn)/秒，但使用壽命較短。

2、節(jié)能與環(huán)保

相對來說，無刷電機采用變頻技術(shù)控制比串激電機要節(jié)能很多，zui典型的就是變頻空調(diào)和電冰箱。

無刷電機怎么樣？

簡言之，直流無刷電機依靠改變輸入到無刷電機定子線圈的電流波的頻率和波形，在線圈周圍形成一個完全圍繞電機幾何軸心旋轉(zhuǎn)的磁場，該磁場帶動轉(zhuǎn)子上的永磁磁鋼轉(zhuǎn)動，電機轉(zhuǎn)起來，電機的性能與磁鋼的數(shù)量、磁鋼的磁通強度、電機輸入電壓的大小等因素有關(guān)，更與無刷電機的控制性能有很大關(guān)系，因為輸入的是直流電，需要用電子調(diào)速器使之變?yōu)?相交流電，還需要通過遙控器接l收器接收控制信號，控制電機的轉(zhuǎn)速，以滿足模型使用的要求。

整體而言，無刷電機的結(jié)構(gòu)比較簡單，還是無刷電子調(diào)速(即電調(diào))決定其使用性能，好的電調(diào)需要對單片機控制程序設(shè)計、電路設(shè)計、復(fù)雜的加工工藝等過程進行整體控制，所以一般價格要比無刷電機高很多。

無刷電機的工作原理

無刷電機是除有刷電動機外使用較多的一種電動機，無刷直流電動機不使用機械電刷裝置，它采用方波自控式永磁同步電動機，用霍爾傳感器代替碳刷換向器，用釹鐵硼作轉(zhuǎn)子的永磁材料，與普通直流電動機相比，其性能具有很大的優(yōu)越性。

無刷電機的定子是產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場的部分，能支撐轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，主要由硅鋼片、漆包線、軸承、支承等組成；而轉(zhuǎn)子是在定子旋轉(zhuǎn)磁場的作用下，能支撐轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的部件，主要由轉(zhuǎn)軸、磁鐵、支承等組成。此外，定、轉(zhuǎn)子磁極的對數(shù)也會影響到電機的轉(zhuǎn)速和扭力。

直流無刷電機的工作原理

直流無刷電機采用光電式位置傳感器，將光電感測裝置配置在定子組件上特定位置，轉(zhuǎn)子上設(shè)有遮光板，光源為 LED或小燈泡。轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)動時，由于遮光板的作用，定子上的感光元件將產(chǎn)生以一定頻率間隔的脈沖信號。

利用電磁位置傳感器的無刷直流電機，是在定子組件(如耦合變壓器、接近開關(guān)、 LC諧振電路等)上安裝有電磁傳感器元件的電機，當(dāng)永磁體轉(zhuǎn)子位置改變時，電磁效應(yīng)會使電磁傳感器產(chǎn)生高頻調(diào)制信號(其幅度隨轉(zhuǎn)子位置改變)。