0
  • 聊天消息
  • 系統(tǒng)消息
  • 評(píng)論與回復(fù)
登錄后你可以
  • 下載海量資料
  • 學(xué)習(xí)在線課程
  • 觀看技術(shù)視頻
  • 寫文章/發(fā)帖/加入社區(qū)
會(huì)員中心
創(chuàng)作中心

完善資料讓更多小伙伴認(rèn)識(shí)你,還能領(lǐng)取20積分哦,立即完善>

3天內(nèi)不再提示

永磁無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu),原理與特性

科技綠洲 ? 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò)整理 ? 作者:網(wǎng)絡(luò)整理 ? 2023-12-26 16:01 ? 次閱讀

永磁無(wú)刷電動(dòng)機(jī)是一種采用永磁材料作為勵(lì)磁的電動(dòng)機(jī),它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高、功率密度大、無(wú)噪音和壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),在現(xiàn)代工業(yè)中廣泛應(yīng)用。本文將詳細(xì)介紹永磁無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、工作原理和特性。

一、永磁無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)
永磁無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)主要由轉(zhuǎn)子、定子和電機(jī)控制器組成。

  1. 轉(zhuǎn)子:轉(zhuǎn)子是電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)部分,由一組鐵芯和永磁材料組成。轉(zhuǎn)子的鐵芯通常采用硅鋼片制成,以減小鐵芯損耗和電磁渦流損耗。同時(shí),轉(zhuǎn)子上安裝有一組強(qiáng)大的永磁體,通常使用稀土永磁材料,如釹鐵硼。
  2. 定子:定子是電動(dòng)機(jī)的靜止部分,由一組繞組和鐵芯組成。定子繞組由電流導(dǎo)線繞制而成,通常采用高導(dǎo)電性的銅導(dǎo)線,并通過(guò)絕緣材料絕緣。定子鐵芯的形狀和結(jié)構(gòu)主要根據(jù)不同的應(yīng)用需求而設(shè)計(jì),以提供足夠的磁路和機(jī)械支撐。
  3. 電機(jī)控制器:電機(jī)控制器是永磁無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的核心部分,用于控制電機(jī)的啟停、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向等。電機(jī)控制器一般由功率開關(guān)器件、驅(qū)動(dòng)電路和控制邏輯電路組成。功率開關(guān)器件通常采用IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)或MOSFET(金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管)等高頻開關(guān)器件,驅(qū)動(dòng)電路用于控制和驅(qū)動(dòng)功率開關(guān)器件,控制邏輯電路用于實(shí)現(xiàn)電機(jī)的整體控制。

二、永磁無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的工作原理
永磁無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的工作原理基于電磁感應(yīng)和電流產(chǎn)生磁場(chǎng)的相互關(guān)系。

當(dāng)外部電源將電流輸入到定子繞組中時(shí),定子繞組產(chǎn)生的磁場(chǎng)將與轉(zhuǎn)子上的永磁體磁場(chǎng)相互作用。根據(jù)洛倫茲力定律,當(dāng)磁場(chǎng)與電流在一定條件下相互作用時(shí),將會(huì)產(chǎn)生力和力矩。磁場(chǎng)的方向和大小通過(guò)控制電機(jī)控制器中的電流方向和大小來(lái)調(diào)節(jié)。

當(dāng)電流與永磁體的磁場(chǎng)相互作用時(shí),轉(zhuǎn)子產(chǎn)生了一個(gè)力矩,導(dǎo)致轉(zhuǎn)子開始旋轉(zhuǎn)。為了保持轉(zhuǎn)子的持續(xù)旋轉(zhuǎn),電機(jī)控制器需要定期改變定子繞組的電流方向,以將力矩施加在轉(zhuǎn)子的不同部分。

電機(jī)控制器通過(guò)檢測(cè)轉(zhuǎn)子位置來(lái)確定何時(shí)改變定子繞組電流的方向。一種常用的方法是使用霍爾傳感器,通過(guò)檢測(cè)轉(zhuǎn)子上的永磁體位置來(lái)控制電流方向的改變。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)到某個(gè)角度時(shí),電機(jī)控制器將改變定子繞組的電流方向,并繼續(xù)提供力矩以維持轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)。

三、永磁無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的特性
永磁無(wú)刷電動(dòng)機(jī)具有許多優(yōu)異的特性,使其成為許多應(yīng)用的首選。

  1. 高效率:由于永磁無(wú)刷電動(dòng)機(jī)沒有電刷和換向器等摩擦件,電機(jī)的能量轉(zhuǎn)換效率非常高。通常情況下,其效率可以達(dá)到90%以上,因此能夠更好地滿足能源效益要求。
  2. 功率密度高:永磁無(wú)刷電動(dòng)機(jī)采用高能量密度的永磁材料作為勵(lì)磁,使電機(jī)的功率密度相對(duì)較高。這使得永磁無(wú)刷電動(dòng)機(jī)具有較小的體積和重量,適用于一些對(duì)空間限制較高的應(yīng)用場(chǎng)合。
  3. 壽命長(zhǎng):由于永磁無(wú)刷電動(dòng)機(jī)沒有電刷和換向器,因此沒有摩擦和磨損問(wèn)題,壽命相對(duì)較長(zhǎng)。同時(shí),采用高質(zhì)量的永磁材料和優(yōu)化的設(shè)計(jì)使得電機(jī)能夠在惡劣的工作條件下運(yùn)行,具有較高的可靠性和耐用性。
  4. 無(wú)噪音:由于永磁無(wú)刷電動(dòng)機(jī)沒有電刷和換向器的摩擦聲音,工作過(guò)程非常安靜。這使得永磁無(wú)刷電動(dòng)機(jī)成為一些對(duì)噪音敏感的應(yīng)用領(lǐng)域的首選,如醫(yī)療設(shè)備和家電等。
  5. 調(diào)速性能好:永磁無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的電機(jī)控制器可以通過(guò)改變定子繞組電流的方向和大小來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速的精確控制。這使得電機(jī)具有良好的調(diào)速性能,從而適應(yīng)不同負(fù)載和運(yùn)行條件的要求。

綜上所述,永磁無(wú)刷電動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高、功率密度大、無(wú)噪音和壽命長(zhǎng)等突出優(yōu)點(diǎn)。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和創(chuàng)新,永磁無(wú)刷電動(dòng)機(jī)在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用前景將更加廣闊。

聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點(diǎn)僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場(chǎng)。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問(wèn)題,請(qǐng)聯(lián)系本站處理。 舉報(bào)投訴
  • 控制器
    +關(guān)注

    關(guān)注

    112

    文章

    16361

    瀏覽量

    178071
  • 鐵芯
    +關(guān)注

    關(guān)注

    0

    文章

    248

    瀏覽量

    13682
  • 永磁材料
    +關(guān)注

    關(guān)注

    0

    文章

    31

    瀏覽量

    7345
  • 永磁無(wú)刷電動(dòng)機(jī)

    關(guān)注

    0

    文章

    3

    瀏覽量

    764
收藏 人收藏

    評(píng)論

    相關(guān)推薦

    無(wú)直流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖原理圖

    直流電動(dòng)機(jī)的原理框圖無(wú)直流電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)如下圖所示。無(wú)
    發(fā)表于 11-20 00:24

    無(wú)直流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖原理圖

    直流電動(dòng)機(jī)的原理框圖無(wú)直流電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)如下圖所示。無(wú)
    發(fā)表于 11-20 00:27

    永磁無(wú)電動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)介

    結(jié)構(gòu)剛好相反。但僅這樣做還是不夠,因?yàn)橛靡话阒绷麟娫唇o定子上各繞組供電,只能產(chǎn)生固定磁場(chǎng),它不能與運(yùn)動(dòng)中轉(zhuǎn)子磁鋼所產(chǎn)生的永磁磁場(chǎng)相互作用,以產(chǎn)生單一方向的轉(zhuǎn)矩來(lái)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)?! ∷?,直流無(wú)
    發(fā)表于 11-25 09:37

    永磁無(wú)直流電動(dòng)機(jī)圖文集

    永磁無(wú)直流電動(dòng)機(jī)圖文集 
    發(fā)表于 12-05 21:11

    直流無(wú)電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用

    結(jié)構(gòu)受 到限制,給直流無(wú)電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)增加了困難。定子沖片為12槽結(jié)構(gòu),由于是低電壓大電流型,為了保證電流密度不斂過(guò)高,采用雙線并繞,以減小
    發(fā)表于 08-08 13:37

    電動(dòng)轎車永磁無(wú)電動(dòng)機(jī)的組成部分

    永磁無(wú)電動(dòng)機(jī)可以看作是一臺(tái)用電子換相裝置取代機(jī)械換向的直流電動(dòng)機(jī),如圖3 -16所示,永磁直流
    發(fā)表于 10-10 17:58

    永磁無(wú)電動(dòng)機(jī)霍爾片的定位方法

    【導(dǎo)讀】永磁無(wú)電動(dòng)機(jī)是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)和控制技術(shù)的進(jìn)步而發(fā)展起來(lái)的一種高性能機(jī)電一體化的產(chǎn)品。它具有能量密度高、效率高、慣量小等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于伺服系統(tǒng)、數(shù)控機(jī)床、醫(yī)療器械、
    發(fā)表于 10-17 10:38

    永磁電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)形式是什么樣?

    永磁電動(dòng)機(jī)的形式有:(1)矩形脈沖波電流,永磁無(wú)直流電動(dòng)機(jī)PMBDC具有矩形脈沖波電流。(2)正弦波電流,
    發(fā)表于 09-24 09:11

    永磁無(wú)電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)是什么?

    永磁無(wú)電動(dòng)機(jī)可以看做是一臺(tái)用電子換向裝置取代機(jī)械換向的直流電動(dòng)機(jī),直流無(wú)
    發(fā)表于 10-16 09:00

    無(wú)直流永磁電動(dòng)機(jī)(BLDCM)與自控式永磁同步電動(dòng)機(jī)(PMSM)有何區(qū)別

    無(wú)直流永磁電動(dòng)機(jī)(BLDCM)與自控式永磁同步電動(dòng)機(jī)(PMSM)的磁場(chǎng)有何區(qū)別?無(wú)
    發(fā)表于 08-02 10:25

    直流無(wú)電動(dòng)機(jī)原理與技術(shù)應(yīng)用

    第1章 直流有電動(dòng)機(jī)與直流無(wú)電動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)介 第2章 直流無(wú)
    發(fā)表于 02-11 17:38 ?2845次下載
    直流<b class='flag-5'>無(wú)</b><b class='flag-5'>刷</b><b class='flag-5'>電動(dòng)機(jī)</b>原理與技術(shù)應(yīng)用

    永磁直流無(wú)電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)詳解

    永磁無(wú)電動(dòng)機(jī)可以看作是一臺(tái)用電子換相裝置取代機(jī)械換向的直流電動(dòng)機(jī),如圖3 -16所示,永磁直流
    的頭像 發(fā)表于 07-11 02:14 ?2.1w次閱讀

    基于AT89C2051的稀土永磁無(wú)直流電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

    本文著重研究了稀土永磁 (REPM)無(wú)直流電動(dòng)機(jī)(BLDCM)的高性能控制技術(shù)。在全面分析了稀土永磁無(wú)
    發(fā)表于 08-30 17:28 ?10次下載
    基于AT89C2051的稀土<b class='flag-5'>永磁</b><b class='flag-5'>無(wú)</b><b class='flag-5'>刷</b>直流<b class='flag-5'>電動(dòng)機(jī)</b>控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

    Ansoft軟件在無(wú)永磁直流電動(dòng)機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

    Ansoft軟件在無(wú)永磁直流電動(dòng)機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用(通訊電源技術(shù)期刊)-Ansoft軟件在無(wú)
    發(fā)表于 08-31 10:55 ?13次下載
    Ansoft軟件在<b class='flag-5'>無(wú)</b><b class='flag-5'>刷</b><b class='flag-5'>永磁</b>直流<b class='flag-5'>電動(dòng)機(jī)</b>優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

    永磁同步電動(dòng)機(jī)與直流無(wú)電動(dòng)機(jī)有何異同

    永磁同步電動(dòng)機(jī)和直流無(wú)電動(dòng)機(jī)是現(xiàn)代電動(dòng)機(jī)中應(yīng)用較廣泛的兩種類型。雖然它們?cè)?/div>
    的頭像 發(fā)表于 12-20 09:11 ?3174次閱讀