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直流无刷电机BLDC

BLDC motor(Brushless DC motor),即直流无刷电机或无刷直流电机。

BLDC 电机在许多方面都优于有刷直流电机(BDC),例如高速运行、高效率和更好的散热能力,所以越来越成为许多应用的首选,尤其是在电机控制技术领域,如智能家电和机器人等。

直流无刷电机BLDC的特性

直流无刷电动机也称为电子换向电动机(ECM、EC 电机),它没有换向器,也没有电刷,取而代之的是换向控制电路。为了检测转子在特定时间的位置,BLDC电机与控制器、旋转编码器或霍尔传感器一起组成换向检测控制系统。

直流无刷电机BLDC的工作原理

与有刷电机一样,直流无刷电机BLDC也由转子和定子组成。转子由永久磁铁制成,一般是钕磁铁。带有绕组的是定子,在通电时会产生磁场。

转子的磁铁和定子绕组的通电控制电机的旋转。它们两极相反时相互吸引,两极相同时相互排斥。此过程与有刷直流电机类似,本质区别在于切换施加到导线绕组的电流的方法。在有刷直流电机BDC中,换向是一个由带电刷的换向器触发的机械过程。在无刷直流电机BLDC电机中,利用晶体管开关实现电子方式换向。

直流无刷电机BLDC的工作原理直流无刷电机BLDC的工作原理

直流无刷电机BLDC的工作原理

直流无刷电机BLDC的控制器通过使用传感器(例如霍尔传感器)或无传感器来检测转子的位置。传感器测量转子的位置并发送这些数据。控制器接收信息,使晶体管能够在正确的时间切换电流并为定子所需的绕组通电。

直流无刷电机BLDC的驱动电路

直流无刷电机BLDC的驱动电路

直流无刷电机BLDC的优点

● 由于没有换向电刷,整体检查和维护工作较少,使用寿命长
● 尺寸更小,热特性更胜一筹
● 工作速度范围更宽和更低的电噪声
● 它没有机械换向器导致的相关问题,故障率更低
● 由于使用永磁转子,效率高,输出功率与尺寸比高
● 由于没有限制速度的电刷,即使在加载和卸载条件下也能实现高速运行
● 电机几何形状更小,重量比有刷直流电机和感应交流电机更轻。
● 由于低惯量和定子中的承载绕组,具有更高的动态响应
● 减少电磁干扰

直流无刷电机BLDC的局限性

● 相比有刷电机,成本高、价格贵
● 电机控制器需有电子换向功能,驱动电路技术复杂
● 需要增加额外的霍尔传感器用于检测电机实时位置

直流无刷电机BLDC的应用

直流无刷电机BLDC适用于工业控制、汽车、航空、自动化系统、医疗保健设备等领域的各种应用要求,例如变化负载、恒定负载和定位应用。

● 电脑硬盘和 DVD/CD 播放器
● 电动汽车、混合动力汽车和电动自行车
● 工业机器人、数控机床和简单的皮带驱动系统
● 洗衣机、压缩机和烘干机等智能家电
● 风扇、泵和鼓风机等工业设备

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