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直流无刷电机
发布时间:2024-11-05

直流无刷电机(BLDC)是指无电刷和换向器的电机,又称无换向器电机

有刷直流电机与无刷电机的最大结构区别:无刷没有电刷以及换向器;转子与定子反过来了!

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BLDC与PMSM(永磁同步马达(permanent-magnetsynchronousmotor),即永磁同步电机)电机的不同点

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直流无刷电机几个重要参数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. 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: 850 * 10 = 8500 RPM (RPM,每分钟转速)。KV值与匝数是呈反比例关系的,例如2212 - 850 KV,匝数是30T(15圈),那在28T的情况下的KV值是: 850 KV * 30 T / 28 T=910 KV。

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。

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。

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。

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。

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