近年來(lái),伴隨著電子電力技術(shù)的發(fā)展和新型永磁材料的興起,直流無(wú)刷電機(jī)也出現(xiàn)在人們的視野當(dāng)中,它是現(xiàn)代工業(yè)設(shè)備、科學(xué)技術(shù)和軍事裝備中的重要組成部分之一,有很好的發(fā)展前景。
直流無(wú)刷電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)
直流無(wú)刷電機(jī)的基本組成結(jié)構(gòu)包括電機(jī)本體、轉(zhuǎn)子位置傳感器和電子換相電路。
電機(jī)本體在結(jié)構(gòu)上與永磁同步電機(jī)類似,它是無(wú)刷直流電機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的核心部分,所以它的設(shè)計(jì)針對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的可靠運(yùn)行有著至關(guān)重要的作用。位置傳感器用來(lái)檢測(cè)轉(zhuǎn)子磁極的位置,它是代替機(jī)械換相得關(guān)鍵部件,傳感器輸出的位置信號(hào)經(jīng)過邏輯單元的處理,會(huì)產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的開關(guān)信號(hào),接收到開關(guān)信號(hào)后,驅(qū)動(dòng)控制電路的功率開關(guān)元器件相繼被觸發(fā),這樣直流側(cè)的電能轉(zhuǎn)換成了機(jī)械能,電機(jī)會(huì)產(chǎn)生輸出轉(zhuǎn)矩,從而實(shí)現(xiàn)可靠運(yùn)行。
電機(jī)本體
直流無(wú)刷電機(jī)本體主要有定子和轉(zhuǎn)子組成
定子
定子是電動(dòng)機(jī)靜止不動(dòng)的部分。它通常由定子鐵心,電樞繞組以及機(jī)座三個(gè)部分組成。為了有效地降低定子鐵損,定子的鐵心一般采用硅鋼片疊壓而成。硅鋼片沖成帶有齒槽的環(huán)形沖片,同時(shí)會(huì)對(duì)沖片表面進(jìn)行移動(dòng)那個(gè)的絕緣處理來(lái)降低渦流損耗,為了減小電機(jī)的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)和噪音,定子鐵心會(huì)采用斜槽。定子的槽內(nèi)可以安放電電樞繞組。槽數(shù)的選擇需要綜合考慮永磁體的極對(duì)數(shù)和控制電路的相數(shù)。
定子的繞組也是電機(jī)本體的重要組成部分。接入電源后,電流流入繞組會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的磁勢(shì),隨后與轉(zhuǎn)子永磁體產(chǎn)生的主磁場(chǎng)相互作用而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。當(dāng)無(wú)刷直流電機(jī)處于負(fù)載運(yùn)行的狀態(tài)時(shí),會(huì)在繞組中產(chǎn)生一定得反電勢(shì),整個(gè)過程電機(jī)消耗了一定得電功率而輸出了機(jī)械功率,將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。
轉(zhuǎn)子
轉(zhuǎn)子是電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)部分,它能夠產(chǎn)生主磁場(chǎng),通常由永磁體、導(dǎo)磁體和支撐零部件組成。
永磁體和導(dǎo)磁體是產(chǎn)生磁場(chǎng)的核心。鋁鎳鈷、鐵氧體是早期使用的第一、二代永磁材料,目前使用較多的是稀土永磁材料。它主要分為稀土鈷和釹鐵硼,特點(diǎn)是剩磁高、矯頑力高、磁能積高。但是釹鐵硼的磁性更好,價(jià)格更便宜,所以自從問世以來(lái),在工業(yè)和民用的永磁電機(jī)中得到廣泛的推廣。導(dǎo)磁體一般用10號(hào)鋼或者工業(yè)用電工純鐵等。
機(jī)械支撐零部件由轉(zhuǎn)軸、軸套和壓圈組成。它們起著固定永磁體和導(dǎo)磁體的作用。作為運(yùn)行可靠、轉(zhuǎn)軸需要耐住一定的強(qiáng)度,所以通常有非導(dǎo)磁性材料,比如圓鋼等車磨而成。軸套和壓圈通常選用黃鋼和鋁。
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