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无刷直流电机#xff08;Brushless Direct Current Motor#xff0c;简称BLDCM#xff09;由电动机主体和驱动器组成#xff0c; 是一种典型的机电一体化产品。 无刷电机是指无电刷和换向器 #xff08;或集电环#xff09;的电机#xff0c;又称无换向器电机。…1.简述
无刷直流电机Brushless Direct Current Motor简称BLDCM由电动机主体和驱动器组成 是一种典型的机电一体化产品。 无刷电机是指无电刷和换向器 或集电环的电机又称无换向器电机。这是模型中除了有刷电机以外用的最多的一种电机 无刷直流电机不使用机械的电刷装置采用方波自控式永磁同步电机与有刷电机相比它将转子和定子交换定子是线圈 即无刷电机中使用电枢绕组作为定子使用钕铁硼的永磁材料作为转子以霍尔传感器取代碳刷换向器 性能上相较一般的传统直流电机有很大优势。具有高效率、低能耗、低噪音、超长寿命、高可靠性、 可伺服控制、无级变频调速等优点而缺点则是比有刷的贵、不好维护广泛应用于航模、高速车模和船模。
不过单个的无刷电机不是一套完整的动力系统无刷电机基本必须通过无刷控制器才能实现连续不断的运转。 普通的碳刷电机旋转的是绕组而无刷电机不论是外转子结构还是内转子结构旋转的都是磁铁。 无刷电机的定子是产生旋转磁场的部分能够支撑转子进行旋转主要由硅钢片、漆包线、轴承、 支撑件构成而转子则是黏贴了钕铁硼磁铁、在定子旋转磁场的作用进行旋转的部件主要由转轴、 磁铁、支持件构成。除此之外定子与转子组成的磁极对数还影响着电机的转速与扭力。
2. 直流无刷减速电机几个重要参数
2.1. 额定电压
无刷电机适合的工作电压其实无刷电机适合的工作电压非常广额定电压是指定了负载条件而得出的情况。 例如说2212-850KV电机指定了1045螺旋桨的负载其额定工作电压就是11V。如果减小负载例如带7040螺旋桨 那这个电机完全可以工作在22V电压下。但是这个工作电压也不是无限上升的主要受制于电子控制器支持的最高频率。所以说额定工作是由工作环境决定的。
2.2. KV值
有刷直流电机是根据额定工作电压来标注额定转速的无刷电机引入了KV值的概念而让用户可以直观的知道无刷电机在具体的工作电压下的具体转速。实际转速KV值*工作电压这就是KV的物理意义就是在1V工作电压下每分钟的转速。无刷直流电机的转速与电压呈正比 关系电机的转速会随着电压上升而线性上升。 例如2212-850KV电机在10V电压下的转速就是:85010850ORPM(RPM每分钟转速)。 KV值与匝数是呈反比例关系的例如2212-850KV匝数是30T(15圈)那在28T的情况下的KV值是:850KV30T/28T910KV。
2.3. 转矩与转速
转矩:(力矩、扭矩电机中转子产生的可以用来带动机械负载的驱动力矩我们可以理解为电机的力量。 转速:电机每分钟的转速。 电机的转矩和转速在同一个电机内永远是一个此消彼长的关系基本可以认为转矩和转速的乘 积是一个定数即同一个电机的转速越高必定其转矩越低相反也依然。不可能要求个电机 的转速也更高转矩也更高这个规律通用于所有电机。例如:2212-850KV电机在11V的 情况下可以带动1045桨如果将电压上升一倍其转速也提高一倍如果此时负载仍然是 1045桨那该电机将很快因为电流和温度的急剧上升而烧毁。
2.4. 最大电流和最大功率
最大电流:电机能够承受并安全工作的最大电流 每个电机都有自己的力量上限最大功率就是这个上限如果工作情况超过了这个最大功率就会导致电机高温烧毁。
2.5. 槽极结构N槽数P极数
铁芯极数槽数)∶定子硅钢片的槽数量 磁钢极数极数)∶转子上磁钢的数量 模型常见的内转子无刷电机结构有: 3N2P(有感电机常用)、12N4P(大部分内转子电机) 模型常见的外转子无刷电机结构有:9N6P、9N12P、12N8P、12N10P、12N14P、18N16P、24N20P。 模型用内转子无刷电机极数不高的原因: 目前内转子电机多用于减速使用所以要求的转速都 比较高。电子转速实际转速*电机极对数电子控制器支持的最高电子转速往往都是一个定 数所以如果电机极对数太高的话支持的最高电机转速就会下降所以目前的内转子电机极 数都是4以内。
2.6. 其他设计驱动需要的参数
定子电感电动机静止时的定子绕组两端的电感。 定子电阻在20℃下电动机每相绕组的直流电阻。 反电动势系数在规定条件下电动机绕组开路时单位转速在电枢绕组中所产生的线感应电动势值。
