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順盈注冊-順盈平臺-首頁無刷直流電機(jī)是隨著半導(dǎo)體電子技術(shù)發(fā)展而出現(xiàn)的典型機(jī)電一體化電機(jī),它是現(xiàn)代電子技術(shù)(包括電子電力、微電子技術(shù))、控制理論和電機(jī)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。和普通的有刷直流電機(jī)利用電樞繞組旋轉(zhuǎn)換向不同,無刷電機(jī)是利用電子換向并磁鋼旋轉(zhuǎn)的電機(jī)。普通的直流電機(jī)是利用碳刷進(jìn)行換向的,碳刷換向存在很大的缺點(diǎn),主要包括有:1、機(jī)械換向產(chǎn)生的火花引起換向器和電刷摩擦、電磁干擾、噪聲大、壽命短。
而無刷直流電機(jī)的命名就說明了電機(jī)的特性:在電機(jī)性能上和直流電機(jī)性能相近,同時(shí)電機(jī)沒有碳刷。無刷電機(jī)是通過電子換向達(dá)到電機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)目的的;
無刷電機(jī)的換向模式分為方波和正弦波驅(qū)動,就其位置傳感器和控制電路來說,方波驅(qū)動相對簡單、價(jià)格低廉而得到廣泛利用。目前,絕大多數(shù)無刷電機(jī)采用方波驅(qū)動,而一些對控制要求較高的應(yīng)用場合則使用正炫波或FOC(矢量控制)控制。
1.1、良好的可控性、調(diào)速范圍寬。1.2、較高的可靠性、工作壽命長、無需經(jīng)常維護(hù)。
2.1、需要電子控制器才能工作,增加了技術(shù)復(fù)雜性和成本。2.2、轉(zhuǎn)子永磁材料限制了電機(jī)使用環(huán)境,不適用于高溫環(huán)境。
2.3、有明顯的轉(zhuǎn)矩波動,限制了電機(jī)在高性能伺服系統(tǒng)、低速度紋波系統(tǒng)的應(yīng)用。
1、命名:電機(jī)的命名原則,各個(gè)廠家有所不同,有以電機(jī)定子的直徑高度來命名,也有以電機(jī)的直徑高度來命名,我司的電機(jī)都是以電機(jī)直徑與高度來命名。例如BL3640電機(jī),指的是該電機(jī)直徑36mm,高度40mm。2、定子直徑:硅鋼片定子的直徑
6、匝數(shù)(T):電機(jī)定子槽上面所繞漆包線、KV值:電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度,KV值越大電機(jī)轉(zhuǎn)速越高。即電機(jī)轉(zhuǎn)速=KV值*工作電壓。
無刷電機(jī)適合的工作電壓,其實(shí)無刷電機(jī)適合的工作電壓非常廣,額定電壓是指定了負(fù)載條件而得出的情況。例如:BL3640電機(jī)指定了0.1N.M的負(fù)載,其額定工作電壓就是12V。如果減小負(fù)載,那這個(gè)電機(jī)完全可以工作在更高的電壓下(對應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)速也會升高)。但是這個(gè)工作電壓也不是無限上升的,主要受制于電子控制器支持的最高頻率及功率。所以說,額定電壓是由工作環(huán)境決定的。
有刷直流電機(jī)是根據(jù)額定工作電壓來標(biāo)注額定轉(zhuǎn)速的,無刷電機(jī)引入了KV值的概念,而讓用戶可以直觀的知道無刷電機(jī)在具體的工作電壓下的具體轉(zhuǎn)速。實(shí)際轉(zhuǎn)速=KV值*工作電壓,這就是KV的實(shí)際意義,就是在1V工作電壓下每分鐘的轉(zhuǎn)速。無刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速與電壓呈正比關(guān)系,電機(jī)的轉(zhuǎn)速會隨著電壓上升而線RPM (RPM,每分鐘轉(zhuǎn)速)。KV值與匝數(shù)則是呈反比例關(guān)系的。
轉(zhuǎn)矩:(力矩、扭矩)電機(jī)中轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的可以用來帶動機(jī)械負(fù)載的驅(qū)動力矩,我們可以理解電機(jī)的力量。
轉(zhuǎn)速:電機(jī)每分鐘的轉(zhuǎn)速。電機(jī)的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速在同一臺電機(jī)內(nèi)永遠(yuǎn)是一個(gè)此消彼長的關(guān)系,基本可以認(rèn)為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的乘積是一個(gè)定數(shù),即同一臺電機(jī)的轉(zhuǎn)速越高,必定其轉(zhuǎn)矩越低,相反也依然。不可能要求同一臺電機(jī)的轉(zhuǎn)速也更高,轉(zhuǎn)矩也更高,這個(gè)規(guī)律通用于所有電機(jī)。相同結(jié)構(gòu)或者體積的電機(jī)轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩可以通過調(diào)整永磁體牌號、厚度、高度、定子外徑、定子高度、定子繞線參數(shù)(線徑、匝數(shù))、氣隙等來平衡這兩者之間的關(guān)系。
每個(gè)電機(jī)都有自己的力量上限,最大功率就是這個(gè)上限,如果工作情況超過了這個(gè)最大功率,就會導(dǎo)致電機(jī)高溫?zé)龤?。?dāng)然,這個(gè)最大功率也是指定了工作電壓情況下得出的,如果是在更高的工作電壓下,合理的最大功率也將提高。這是因?yàn)椋篞=I2,導(dǎo)體的發(fā)熱與電流的平方是正比關(guān)系,在更高的電壓下,如果是同樣的功率,電流將下降導(dǎo)致發(fā)熱減少,使得最大功率增加。這也解釋了為什么在專業(yè)的航拍飛行器上,大量使用22.2V甚至30V電池來驅(qū)動多軸飛行器,高壓下的無刷電機(jī),電流小、發(fā)熱小、效率更高。
模型常見的內(nèi)轉(zhuǎn)子無刷電機(jī)結(jié)構(gòu)有:3N2P(有感電機(jī)常用)、12N4P(大部分內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī))
模型常見的外轉(zhuǎn)子無刷電機(jī)結(jié)構(gòu)有:9N6P、9N12P、12N8P、12N10P、12N14P、18N16P、24N20P。模型用內(nèi)轉(zhuǎn)子無刷電機(jī)極數(shù)不高的原因:目前內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)多用于減速使用,所以要求的轉(zhuǎn)速都比較高。電子轉(zhuǎn)速=實(shí)際轉(zhuǎn)速*電機(jī)極對數(shù),電子控制器支持的最高電子轉(zhuǎn)速往往都是一個(gè)定數(shù),所以如果電機(jī)極對數(shù)太高的話,支持的最高電機(jī)轉(zhuǎn)速就會下降,所以目前的內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)極數(shù)都是4以內(nèi)。
關(guān)于12N4P內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī):屬于整數(shù)槽電機(jī),大量使用于模型內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī),電機(jī)使用單層繞組分布繞線。
2、P數(shù)越小,最高轉(zhuǎn)速越高。例如12N10P的最高轉(zhuǎn)速肯定低于12N16P,反之亦然。
3、N比P大,則相對轉(zhuǎn)速更高。9N6P最高轉(zhuǎn)速肯定高于9N12P,反之亦然。