无刷电机的工作原理

如果你正在考虑为某个项目增加一个可运动的部分,你可能会需要一个电机来实现运动的目的。在本文中,我们将讨论无刷电机。无刷电机适合在什么场合使用呢?常见的有无人机、多旋翼飞机、电动车等产品中较常见。

无刷电机的介绍

无刷电机

相对于有刷电机,无刷电机是一种较新的电机技术,它在高端电器、电动汽车(如特斯拉S型)中都有采用,它也是有刷电机的替代品。在业余飞机模型上也非常常见,包括多旋翼飞机(大疆无人机等产品上)。因为无刷电机没有刷,因此它没有刷直流电机那么多的应用限制。

无刷电机的工作原理

无刷电机的内部结构

无刷电机由于其高速、高效的特点,在多旋翼飞机上得到了广泛的应用。和有刷直流电机一样,无刷电机的工作原理也是改变电机内部绕组的极性,线圈通电产生时产生的磁场对壳体外部的永磁体施加推力或拉力。在无刷电机上,转动的不是电机轴,而是外壳。由于与绕组相连的中心轴是静止的,因此可以直接将电源输送到绕组上,从而也就不需要电刷了。没有了电刷,无刷电机的磨损速度要比有刷电机要慢得多,运行时的噪音也要小得多,速度也要快得多。

无刷电机的优点

低磨损

无刷电机通过外壳旋转,它和内部固定绕组之间的唯一物理连接是滚珠轴承,这种机构意味着无刷电机的磨损相对有刷点击缓慢很多。

高速度

无刷电机的摩擦相对有刷电机小了很多,因此可以运行在更高的速度。

高效率

与其他类型的电机相比,无刷电机的运行效率非常高,这意味着在相同的功率输出下,与有刷电机相比,其功耗更低。

无刷电机的缺点

控制复杂

无刷电机需要专门的控制器和复杂的控制算法才能正常工作。

价格昂贵

无刷电机本身的成本并不高,但是如果加上控制器的成本,在项目中采用无刷电机,项目的总成本是比较高的。

需要专门的传动装置

在一些产品中,无刷电机必须通过减速,既将高转速转换成产品可用的转速,这样就需要增加专门的传动装置。

 

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