无槽无刷直流电机的说明

文章来源:锐特步进电机 时间:2019-12-16 14:51:48 浏览:

  “无槽”无刷直流电动机技术一直是并且一直由Elinco率先开发。已在生产和现场操作中得到证明。该专利设计基本上由定子绕组组成,该定子绕组位于叠片定子环内(不带常规齿),并位于永磁转子上。与传统的无刷直流电动机结构相比,该设计具有多个优点。

  

 

  零齿槽转矩: 在传统的永磁电动机中,磁体相对于定子齿处于最佳角度位置。如果电机没有通电并且用手旋转了轴,则可以感觉到磁性定位效果。将转子从该位置移开所需的力的大小称为齿槽转矩。随着电机设计人员将设计更改为高能磁体,齿槽转矩变得更大,从而增加了应用问题的数量,尤其是在要求低速平稳运行的情况下。通过消除定子齿,无槽电机没有理想的转子位置,并且轴可以任何速度平稳旋转。另外,可以更有限地控制轴位置。

  平滑转矩:电动机在360度角运动期间会产生转矩变化,这称为转矩波动。这通常是电动机和控制器动态特性相结合的结果。通常,当控制器和反电动势波形匹配时,可获得最佳操作。转矩脉动的一部分可追溯到磁体与定子齿的反作用。在无槽设计中,消除了这种情况。由此产生的减小的转矩脉动可在加速,减速和运行期间提供平稳的转矩。磁带驱动器制造商可以在同一磁带中添加更多数据,因为它们可以更准确地定位。在启动,调整和停止周期中控制张力可以控制到以前无法达到的水平。

  高速性能:与传统的齿形结构相比,无槽电机中的定子线圈没有被叠片铁包围。结果,电机绕组电感显着降低。较低的电时间常数可提高高速下的性能。结合高能量磁体的高通量密度以及由此产生的高转矩与惯性比,无槽式电动机已广泛应用于高性能离心机,镜片研磨,高速主轴和高速压缩机。

  低噪音水平:电动机噪音通常源自轴承,风阻,机械和电气失衡,以及由于叠层钢中通量的快速变化而产生的噪音。无槽设计使绕组分布更加均匀,并通过消除齿来减少层压材料的数量。这极大地降低了电(或变压器)噪声,并使电动机在存在噪声问题的应用中特别有吸引力。在医疗离心机和混合应用中,我们已经能够将噪音降低到57 db以下。

  效率高:消除定子齿,可使定子绕组更紧凑,更均匀地放置在定子圆周内。再加上定子铁减少,铁心损耗减少,从而在相同的速度和转矩输出下产生了效率更高的单元。在高速和/或高通量密度(高能量磁体)下,齿的饱和成为常规设计的问题。没有缝隙,无槽设计大大提高了效率。为了最大程度地提高此性能,控制器与电动机的匹配至关重要。

  冷却更容易:在感应式和绕线式转子电动机中,电动机中最热的部位在转子中。在大多数BLDC电动机(包括无槽电动机)中,热量损失主要在定子中。因此,热量可以更容易地通过电动机的框架散发,而没有大量的热量通过轴承传递。

  外壳更小:高能磁铁的可用性不断提高,为无槽电机提供了更多优势。所产生的高间隙磁通密度,无需考虑齿的饱和度,可以实现高转矩重量比,并导致整体外壳尺寸减小。随着磁体的能量乘积增加和成本降低,这种类型的结构将越来越成为选择尺寸的首选仪表。

  下表显示了这些关键功能如何使设计人员在其应用中实现无插槽化。将您的应用与这些因素进行比较,以查看是否应考虑将无槽电机用于您的设备。

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