在电机的世界里,无刷电机是最受欢迎的选择之一。让我们一起探索无处不在的无刷电机,它如何影响我们的日常生活。
从19世纪初开始,人们就开始研究和使用电磁现象,这标志着电机的诞生。随着时间的推移,工程师们不断发明新的类型,如直流、感应和同步电机。永磁同步电机(PMSM)中的无刷电机会让你对它们有更深入的了解。
虽然最初,无刷电机会因为启动困难而被限制在工业应用中,但近年来,由于强大的永磁体改进以及节能意识提高,无刷電機已经迅速发展,并广泛应用于各个领域。
直流有刷与无刷之间有什么不同呢?直流有刷(DC)通常被称为最常用的型号,因为它们具有可控性高、效率好、小型化易等特点。但相比之下,无刷(BLDC)不需要那些烦人的换向器,因而它更加耐用、容易维护,还能减少噪音。此外,它还拥有高可控性和结构自由度,使其能够嵌入设备中。这一切使得无刷成为一种理想选择,不仅用于工业设备,也适用于家用产品及办公自动化系统。
图1展示了直流有 brushes 和没有 brushes 的结构差异,而图2则说明了分类方式多样化。如果你想要深入了解,可以查看这张图表。
那么,当一个无刷工作时会发生什么呢?首先,我们将永磁体作为转子,将线圈作为定子。在逆变器控制下,根据转子的位置切换线圈上的当前,然后检测转子的位置来决定何时进行切换。这种技术叫做“感应定向控制”。
对于检测转子位置,有三种主要方法:一是通过测量当前以确定方向;二是利用霍尔传感器检测每个旋钮角度;三是通过感应产生的变化来监测角度。这第三种方法适用于“弱场”控制,即当速度接近零时仍然可以运行良好的情况。
最后,让我们看一下两种基本驱动模式:方波和正弦波驱动,以及如何通过计算实现更复杂操作如矢量或弱场控制。
总结来说,无擦直流现在遍布各行各业,从家用小物品到汽车电子,再到工业机械,都不可或缺。而且随着技术不断进步,其未来发展空间依旧巨大。