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什么是無刷直流電機

文章出處：新聞中心責任編輯：廣東天孚電機科技有限公司發(fā)表時間：2019-11-21

電機能將供應(yīng)的電能轉(zhuǎn)換成機械能，各種類型的電動機是常用的。其中，無刷直流電動機（直流）具有高效率和優(yōu)異的可控性，并且廣泛用于許多應(yīng)用中。與其他電機類型相比，直流電機具有省電優(yōu)勢。

常見電機類型
電動機根據(jù)其功率類型（AC或DC）及其產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的方法而不同下面，我們簡要介紹每種類型的功能和用途：有刷直流電機：設(shè)計簡單，易于控制。這類電機的低成本使其適用于許多用途。然而，一個缺點是電刷和換向器由于它們的持續(xù)接觸而傾向于相對快速地磨損，需要頻繁更換和定期維護。

下面我們介紹無刷直流電機的優(yōu)勢和應(yīng)用

什么是直流電機轉(zhuǎn)向？

顧名思義，無刷直流電機不使用電刷。對于有刷電機，電刷通過換向器將電流輸送到轉(zhuǎn)子上的線圈中。那么無刷電機如何將電流傳遞給轉(zhuǎn)子線圈？它不是 - 因為線圈不在轉(zhuǎn)子上。相反，轉(zhuǎn)子是永久磁鐵; 線圈不旋轉(zhuǎn)，而是固定在定子上的適當位置。由于線圈不移動，因此不需要電刷和換向器。
利用有刷電機，通過控制由轉(zhuǎn)子上的線圈產(chǎn)生的磁場來實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)，同時由固定磁體產(chǎn)生的磁場保持固定。要更改旋轉(zhuǎn)速度，請更改線圈的電壓。使用直流電機，它是永磁體旋轉(zhuǎn); 通過改變由周圍固定線圈產(chǎn)生的磁場的方向來實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)。要控制旋轉(zhuǎn)，請調(diào)整流入這些線圈的電流的大小和方向。

直流電機的優(yōu)點

在定子上具有三個線圈的直流電動機將具有從這些線圈延伸的六根電線（每個線圈兩個）。在大多數(shù)實施方式中，這些導線中的三個將在內(nèi)部連接，其余三個導線從電機主體延伸（與從前面描述的有刷電機延伸的兩個導線相反）。直流電機外殼中的接線比簡單地連接電池的正極和負極端子更復雜;
因為電機可以在最大旋轉(zhuǎn)力（扭矩）下連續(xù)控制。相比之下，有刷電機僅在旋轉(zhuǎn)的某些點處達到最大扭矩。對于有刷電機提供與無刷模型相同的扭矩，需要使用更大的磁鐵。這就是為什么即使是小型直流電機也能提供相當大的功率。
與第一個相關(guān)的第二大優(yōu)勢是可控性。可以使用反饋機構(gòu)控制直流電機，以精確地輸送所需的扭矩和轉(zhuǎn)速。精確控制反過來可以降低能耗和發(fā)熱，并且在電機供電的情況下 - 延長電池壽命。
由于無電刷，直流電機還具有高耐用性和低電噪聲。對于有刷電機，電刷和換向器由于連續(xù)的移動接觸而磨損，并且在產(chǎn)生接觸時也產(chǎn)生火花。特別是電噪聲是強烈的火花的結(jié)果，這些火花傾向于在電刷通過換向器中的間隙的區(qū)域處發(fā)生。這就是為什么直流電機在避免電噪聲很重要的應(yīng)用中通常被認為是優(yōu)選的。

直流電機的應(yīng)用

我們已經(jīng)看到直流電機具有高效率和可控性，并且具有較長的使用壽命。那么他們有什么好處呢？由于它們的效率和壽命，它們被廣泛用于連續(xù)運行的設(shè)備中。它們長期以來一直用于洗衣機，空調(diào)和其他消費電子產(chǎn)品; 他們的高效率有助于顯著降低功耗。
它們也被用來驅(qū)動真空機器。在一種情況下，控制程序的變化導致轉(zhuǎn)速大幅度上升 - 這些電機提供的最高可控性的一個例子。
直流電機也被用于旋轉(zhuǎn)硬盤驅(qū)動器，其耐用性使驅(qū)動器在長期內(nèi)可靠地運行，而其功率效率有助于在這變得越來越重要的區(qū)域中減少能量。

直流電機在未來更廣泛的應(yīng)用中使用。例如，它們可能會廣泛用于驅(qū)動服務(wù)機器人 - 在制造以外的領(lǐng)域提供服務(wù)的小型機器人。有人可能認為步進電機更適合這種類型的應(yīng)用，其中脈沖可用于精確控制定位。但直流電機更適合控制力。并且使用步進電機，保持諸如機器人臂的結(jié)構(gòu)的位置將需要相對大且連續(xù)的電流。使用直流電機，所需要的只是與外力成比例的電流 - 允許更節(jié)能的控制。直流電機也可能取代高爾夫球車和移動推車中的簡單刷式直流電機。除了更好的效率，

直流電機也是無人機的理想選擇。它們提供精確控制的能力使它們特別適用于多旋翼無人機，其中無人機的姿態(tài)通過精確控制每個轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度來控制。

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