直流无刷电动机的结构与性能分析
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摘
5 5 0 0 0 8 )
要: 新世 纪以来精密伺服 装置向朝 着高端不 断发展 , 作为动力的直流无刷 电动机作 为高性 能、 高功率 密度和长
寿面的特种 电机越来越 引起 了, & - ' f f l 的重视 。通过研 究总结无刷 电机 结构与性 能的各种联 系与区别, 有助 于无刷 电机的
子的损耗 和定子的发热。 通过优化设计 , 与同等情况下其他电 机相 比效率相对高 ,由于它 的极 限转速不再受机械换 向的限
可靠性 , 伴生的火花还会对其他 电子设备产生干扰 。 针对直流 电动机换 向器 结构复杂 、 噪声 大 、 维护 困难 , 人们 一直都在寻
求可以不用电刷和换 向器装置 同时又具有类似运行特性 的直
近年来 ,作为 常用动力 的普通有刷直流 电动机 的具有较 好调 速启动特性 、 堵转 力矩 大等优点 , 但是有刷 电动机 由于 电 刷和换 向器 的机械换 向严重地影响 了电动机的寿命 、性能和
由于电枢经过 电子换 向电机有着直流 电机类似 的运行特
性, 也容易控制电机输 出特性 , 有 比较宽的调速范围 。使用高 性能磁钢还将产生较强气隙磁场 , 从而提高 电机功率 , 降低转
流 电 动机 。
制, 而是取决轴承和电子元 器件 的性 能极 限 , 所 以大幅提高 了 电机的最 高转速和功率密度 。在长寿命高转速领域有着 明显
的优势。
Biblioteka Baidu
随着 电子技术迅猛发展 , 这种构想已变成现实 。 利用 电子 开关 线路 和位置传感器来代替 电刷和换 向器 的无刷直流 电动 机从原理到生产都 已经成熟 。无刷直 流电动机 既有直流 电动 机的特性 , 又有交流 电动 机结 构简单 、 运行可 靠 、 维护方便等
优点 , 可替代一般直流 电动机 、 单相交 流电机 和步进 电动机使 用, 尤其适用于 自动机械 臂 、 数控 机床 、 医疗化工 装备等特殊
领域。研究无刷直流 电动机 的结构和性能 的紧密联 系有着很
现实的意义。
1 直 流无 刷 电动机 的特点
无刷直流 电动机 由电动机 和电子驱动器 两个部分组 成 。 图 1 为一般无刷直流 电动机 的结构 , 主要结构为电机定子 、 转 子和位置传感 器三个部分 。 其 中定子主要包括机壳 、 定子铁芯 和 电枢绕 组 ; 转子包 括磁 钢 、 轴和跟踪转 子 ; 位 置传感器包 括
图 1 一 种 无 刷 直 流 电动 机 结 构
2 定子 结构 与性 能
常见电机的电枢绕组是嵌在硅钢 片叠成 的定子铁芯 的槽
内, 但是空心杯 电机的铁芯却是 无槽 , 这样将绕组装 到电机 内
设 计 和使 用 。
关键词 : 无刷 电动 机 ; 结构 ; 生 产 工 艺性 ; 性 能 中 图分 类 号 : T P 3 5 1 文 献标 识 码 : A
文章编号 : 1 0 0 7 — 8 3 2 0 ( 2 0 1 3 ) 0 7 — 0 1 2 6 — 0 2
s t r u c t ur e a n d p e r f o r ma n c e a na l y s i s o f DC br u s h l e s s mo t o r
ⅣG 口 o - y u a n
( L i n q u a n a e r o s p a c e Mo t o r C o . , L t d . ,G u i y a n g , G u i z h o u 5 5 0 0 0 8 , C h i n a )
Ab s t r a c t :I n t h e n e w c e n t u r y ,t h e p r e c i s i o n p o we r d e v i c e h a s g r e a t d e v e l o p me n t h e b r u s h l e s s DC mo t o r a s a s p e c i a l — t y mo t o r s o f h i g h p e r f o r ma n c e a n d h i g h p o we r d e n s i t y a n d l o n g e v i t y h a v e a t t r a c t e d p e o p l e S a t t e n t i o n .B y s t u d y i n g r e l a t i o n s a n d d i f f e r e n c e s o f t h e s t r u c t u r e a n d p r o p e r t i e s o f b us r h l e s s mo t o r. I t i s h e l p f u l f o r b us r h l e s s mo t o r d e s i g n a n d u s e . Ke y wo r d s :b us r h l e s s mo t o r , s t r u c t u r e ;p r o d u c t i o n ma n u f a c t u r a b i l i t y ;p e f r o m a r n c e
第 4 0卷 第 7期 ・ 学 术
Vo1 . 40 Jul y 7
湖
南
农
机
2O1 3 年 7 月
Jul y. 201 3
HUNAN AGRI CUL TUR AL MACHI NER Y
直流无刷 电动机 的结构 与性 能分析
唐 小 元
( 林 泉航天 电机 有 限公 司 , 贵州 贵 阳
5 5 0 0 0 8 )
要: 新世 纪以来精密伺服 装置向朝 着高端不 断发展 , 作为动力的直流无刷 电动机作 为高性 能、 高功率 密度和长
寿面的特种 电机越来越 引起 了, & - ' f f l 的重视 。通过研 究总结无刷 电机 结构与性 能的各种联 系与区别, 有助 于无刷 电机的
子的损耗 和定子的发热。 通过优化设计 , 与同等情况下其他电 机相 比效率相对高 ,由于它 的极 限转速不再受机械换 向的限
可靠性 , 伴生的火花还会对其他 电子设备产生干扰 。 针对直流 电动机换 向器 结构复杂 、 噪声 大 、 维护 困难 , 人们 一直都在寻
求可以不用电刷和换 向器装置 同时又具有类似运行特性 的直
近年来 ,作为 常用动力 的普通有刷直流 电动机 的具有较 好调 速启动特性 、 堵转 力矩 大等优点 , 但是有刷 电动机 由于 电 刷和换 向器 的机械换 向严重地影响 了电动机的寿命 、性能和
由于电枢经过 电子换 向电机有着直流 电机类似 的运行特
性, 也容易控制电机输 出特性 , 有 比较宽的调速范围 。使用高 性能磁钢还将产生较强气隙磁场 , 从而提高 电机功率 , 降低转
流 电 动机 。
制, 而是取决轴承和电子元 器件 的性 能极 限 , 所 以大幅提高 了 电机的最 高转速和功率密度 。在长寿命高转速领域有着 明显
的优势。
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随着 电子技术迅猛发展 , 这种构想已变成现实 。 利用 电子 开关 线路 和位置传感器来代替 电刷和换 向器 的无刷直流 电动 机从原理到生产都 已经成熟 。无刷直 流电动机 既有直流 电动 机的特性 , 又有交流 电动 机结 构简单 、 运行可 靠 、 维护方便等
优点 , 可替代一般直流 电动机 、 单相交 流电机 和步进 电动机使 用, 尤其适用于 自动机械 臂 、 数控 机床 、 医疗化工 装备等特殊
领域。研究无刷直流 电动机 的结构和性能 的紧密联 系有着很
现实的意义。
1 直 流无 刷 电动机 的特点
无刷直流 电动机 由电动机 和电子驱动器 两个部分组 成 。 图 1 为一般无刷直流 电动机 的结构 , 主要结构为电机定子 、 转 子和位置传感 器三个部分 。 其 中定子主要包括机壳 、 定子铁芯 和 电枢绕 组 ; 转子包 括磁 钢 、 轴和跟踪转 子 ; 位 置传感器包 括
图 1 一 种 无 刷 直 流 电动 机 结 构
2 定子 结构 与性 能
常见电机的电枢绕组是嵌在硅钢 片叠成 的定子铁芯 的槽
内, 但是空心杯 电机的铁芯却是 无槽 , 这样将绕组装 到电机 内
设 计 和使 用 。
关键词 : 无刷 电动 机 ; 结构 ; 生 产 工 艺性 ; 性 能 中 图分 类 号 : T P 3 5 1 文 献标 识 码 : A
文章编号 : 1 0 0 7 — 8 3 2 0 ( 2 0 1 3 ) 0 7 — 0 1 2 6 — 0 2
s t r u c t ur e a n d p e r f o r ma n c e a na l y s i s o f DC br u s h l e s s mo t o r
ⅣG 口 o - y u a n
( L i n q u a n a e r o s p a c e Mo t o r C o . , L t d . ,G u i y a n g , G u i z h o u 5 5 0 0 0 8 , C h i n a )
Ab s t r a c t :I n t h e n e w c e n t u r y ,t h e p r e c i s i o n p o we r d e v i c e h a s g r e a t d e v e l o p me n t h e b r u s h l e s s DC mo t o r a s a s p e c i a l — t y mo t o r s o f h i g h p e r f o r ma n c e a n d h i g h p o we r d e n s i t y a n d l o n g e v i t y h a v e a t t r a c t e d p e o p l e S a t t e n t i o n .B y s t u d y i n g r e l a t i o n s a n d d i f f e r e n c e s o f t h e s t r u c t u r e a n d p r o p e r t i e s o f b us r h l e s s mo t o r. I t i s h e l p f u l f o r b us r h l e s s mo t o r d e s i g n a n d u s e . Ke y wo r d s :b us r h l e s s mo t o r , s t r u c t u r e ;p r o d u c t i o n ma n u f a c t u r a b i l i t y ;p e f r o m a r n c e
第 4 0卷 第 7期 ・ 学 术
Vo1 . 40 Jul y 7
湖
南
农
机
2O1 3 年 7 月
Jul y. 201 3
HUNAN AGRI CUL TUR AL MACHI NER Y
直流无刷 电动机 的结构 与性 能分析
唐 小 元
( 林 泉航天 电机 有 限公 司 , 贵州 贵 阳