① 【直流無刷電機】直流無刷電機原理 直流無刷電機工作原理詳解
直流無刷電機的工作原理：
基本定義：
- 直流無刷電機是一種不使用機械結構的換向電刷，而直接使用電子換向器的電機。
結構組成：
- 定子：由硅鋼片疊壓和軸向沖壓而成，每個沖槽內有線圈組成繞組，繞組可分為梯形和正弦兩種。
- 轉子：由N極和S極交替排列的永磁體組成，霍爾感測器用於感知轉子的位置。
工作原理：
- 每次換向時，有一組繞組正向通電，第二組反相通電，第三組不通電。
- 轉子永磁體的磁場和定子鋼片產生的磁場相互作用產生轉矩。
- 通過按順序改變定子的磁場，使轉子持續轉動，像轉子的磁場一直在追趕定子的磁場一樣。
操作換向：
- 典型的操作方式為「六步電流換向」，通過改變定子內繞組的通電次序來實現。
轉矩/轉速特性：
- BLDC的轉矩有兩種度量：最大轉矩和額定轉矩。
- 電機連續運轉時表現為額定轉矩，在達到額定轉速前，轉矩不變。
- 最高轉速可達額定轉速的150%，但超速時轉矩會下降。
反電動勢：
- 反電動勢根據楞次定律產生，與轉子角速度、永磁體磁場強度和繞組線圈數量有關。
- 反電動勢與繞組所加電壓反向，電機轉速變化時反電動勢會相應變化。
無感測器控制：
- 通過測量電機反電動勢可直接確定轉子位置，無需使用霍爾感測器。
- 這種方式可以簡化製造並降低成本。
直流無刷電機因其高效率、長壽命、低雜訊等優良特性，在日常生活用品、汽車工業、航空、消費電子、醫學電子、工業自動化等領域有著廣泛的應用。
② 直流永磁無刷電機有什麼優點
直流永磁無刷電機具有以下優點：
高效：直流永磁無刷電機採用電子換向方式，消除了機械換向的摩擦損耗，能夠顯著提高電機效率，通常效率可達到80%-90%。
節能：由於其高效性，直流永磁無刷電機在各種應用中能夠顯著減少能源浪費。
維護成本低：直流永磁無刷電機結構簡單，轉動慣量小，運行穩定，維護方便，且維護周期長，從而降低維護成本。
可靠性高：直流永磁無刷電機無機械換向器，從而避免了換向過程中可能出現的火花和電磁干擾問題，提高了電機運行的可靠性。
調速性能好：直流永磁無刷電機可以通過改變輸入的電流或電壓方便地調節轉速，具有良好的線性調速特性。
啟動轉矩大：直流永磁無刷電機在啟動時能夠提供較大的轉矩，減小了啟動電流對電網的沖擊。
適應性強：直流永磁無刷電機可以在各種惡劣環境下運行，如高溫、低溫、高海拔、強磁場等。
環保：直流永磁無刷電機的噪音小，減少了噪音污染。同時，其高效性也減少了能源消耗和排放，符合環保要求。