今日废直流电机价格(啥价直流电机)

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01 无刷直流电机的概念

无刷直流电机(BLDC)即无电刷和换向器的电机,又称无换向器电机或同步直流电机。BLDC输入端为直流电,但本质上其实是通过循环切换逆变器主开关实现了交流电的效果,使线圈绕组产生变化的磁场,并让电机转子受连续的转矩作用而持续转动。 [转载出处:www.777y.com]

三相无刷直流电机拆解图,2022年市场规模将达197亿美元

BLDC可以根据定子绕组的数量配置为单相、两相和三相,我们平时接触到的最多的是三相电机,上图是一款三相无刷直流电机的拆解示意图。

02 无刷直流电机的应用

据估计,2022年BLDC电机市场规模将达到197.6亿美元左右,随着BLDC电机技术趋于成熟,BLDC电机已经在军事、航空、工业、汽车、民用控制系统,以及家电等领域都有了广泛的应用。多见低压小功率器件,比如小型机器人、无人机、电动自行车、吸尘器、电动工具等。

下面举几个热门应用。

吸尘器/吹风机:提到吹风机或吸尘器,大家耳熟能详的品牌就是戴森(Dyson)。戴森吹风机所宣传的“跨时代黑科技”V9智能数字电机比传统电机更小,更轻,转速更快。

三相无刷直流电机拆解图,2022年市场规模将达197亿美元

戴森数字马达

不用碳刷,电机每分钟转数可达110000次,并且该电机比其他电机更小巧轻便。在戴森的数字电机采用的电机是“single-phase brushless DC motor”,本质上就是一款BLDC电机。

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戴森数字马达

无人机/云台:

无人机电机控制的关键是转速和方向控制,最热门的无人机非大疆莫属。下图是无人机Spark的拆解图,可见四个角端的BLDC电机。

三相无刷直流电机拆解图,2022年市场规模将达197亿美元

大疆Spark系列无人机拆解图

类似的应用还有云台。

三相无刷直流电机拆解图,2022年市场规模将达197亿美元

一款云台用BLDC电机拆解图

电动工具:

生活中常见的手持电动工具,例如博世的电动扳手、电钻等。无刷直流电机的节能和高效率,再加上手持式的电动工具的成本也在持续下降,所以更多使用BLDC电机的电动工具发展迅速,最有名的国际大厂例如博世(Bosch)、德伟(Dewalt)、美沃奇(Milwaukee)等。


三相无刷直流电机拆解图,2022年市场规模将达197亿美元


03 无刷直流电机的构成

简单介绍下BLDC的组成结构。

定子:

BLDC电机的定子由铸钢叠片组成,绕组置于沿内部圆周轴向开凿的槽中。定子与感应电机的定子十分相似,但绕组的分布方式不同。多数BLDC电机都有三个星型连接的定子绕组。这些绕组中的每一个都是由许多线圈相互连接组成的。在槽中放置一个或多个线圈,并使它们相互连接组成绕组。沿定子圆周分布这些绕组,以构成均匀分布的磁极。



三相无刷直流电机拆解图,2022年市场规模将达197亿美元

转子:BLDC电机采用永磁体做转子,转子中是没有线圈的,而转子的南磁极和北磁极是交替排列的。另外,随着软磁材料技术的提高和价格的下降,转子的材料也更多地采用高性能的钕铁硼稀土材料制作永磁转子,其较高的磁能积和稳定的特性使BLDC电机拥有更好的机械特性和动态响应,更高的效率和转速范围。这里引用Microchip对BLDC的一篇原理说明文件中的示意图,下图是转子磁体横截面的示意图:

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霍尔传感器:

BLDC电机的控制最重要的是转子位置的识别,位置识别的方法有两种,一种是用位置传感器来识别转子的位置,即霍尔传感器;另一种则无位置传感器,是通过检测反向电动势来识别转子的位置。

三相无刷直流电机拆解图,2022年市场规模将达197亿美元

对于有感BLDC电机来说,多数BLDC电机会在定子中嵌入三个霍尔传感器。每次换向,都有一个绕组连到控制电源的正极(电流进入绕组),第二个绕组连到负极(电流从中流出),第三个处于失电状态。转矩是由定子线圈产生的磁场和永磁体之间的相互作用产生的。当转子磁极经过霍尔传感器附近时,传感器就会发出高电平或低电平信号,表征南/北磁极正在经过霍尔传感器所感知的区域。霍尔传感器输出的信号之间相位偏移可以是60°或120°。

霍尔效应:霍尔效应在1879年被美国物理学家霍尔发现,当电流通过一个位于磁场中的导体的时候,导体中会产生一个与电流方向及磁场方向均垂直的电势差。且电势差的大小与磁感应强度的垂直分量及电流的大小成正比。

本文到此结束,希望对大家有所帮助。

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