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无刷直流电机是由哪些零件组成的?无刷电机组成部分

来源:深圳市鑫海文科技有限公司|发布时间:2019-03-13 20:07


无刷直流电机是应用非常广泛的,相信大家都了解其应用和特点甚至原理。但是很多人都不清楚无刷直流电机是有哪些工序和零件组成的。今天和大家拆分了解下无刷直流电机组成部分。
 
无刷电机的前盖、中壳、后盖主要是整体结构件,起到构建电机整体结构的作用。但是外转子无刷电机的外壳同时也是磁铁的磁路通路,所以外壳必须是导磁性的物质构成。内转子的外壳只是结构件,所以不限定材质。但是内转子电机比外转子电机多一个转子铁芯,这个转子铁芯的作用同样也是起到磁路通路的作用。
 
磁铁:是安装在转子上,是无刷电机的重要组成部分,无刷电机的绝大部分性能参数都与磁铁相关,包括功率、转速、扭矩等。
 
无刷电机几乎100%用的“磁王”——钕铁硼磁铁,用磁王来形容钕铁硼磁铁是当之无愧的,钕铁硼磁铁是我们生活中常见的黑乎乎的铁氧体磁铁磁性的3倍!当然了,价格更是铁氧体磁铁的10倍以上。无刷电机终归属于永磁电机,而永磁电机的功率、特点等特性完全取决于磁铁。基本可以说吧,磁铁的体积与牌号决定了电机的最大功率。
 
另外还有磁铁形状上的差异,如果拆开一些廉价的电机你就会有一个发现,绝大部分的磁铁形状都是方片行。方片形的磁铁加工简单,价格相对便宜,自然成了追求成本电机的最佳选择。而很多品牌电机选择了弧形磁铁,弧形可以保证磁铁和硅钢片的气隙一直保持一致,似乎功率上和效率上都胜过了方形磁铁一筹。
 
但是,在拆开一些电机也发现了被称之为面包型的磁铁,他们能够和铁壳完整的贴合在一起,和硅钢片的距离却是和方形磁铁一样,都不是一致的。关于这种磁铁,在请教了一些业内人士,他们确信这种磁铁比弧形磁铁效果还要更佳,在此不做结论。
 
不过还有一种情况采用方形磁铁其实也是可以的,在多槽数多极数的无刷电机(比如说36槽42极电机),基本都是采用了方形磁铁,这是因为铁壳直径很大,方形磁铁也能很好的和铁壳粘合,并且和硅钢片的气隙也很均匀。
 
硅钢片:其实初中读电磁学的时候,我经常想的问题是,电机为什么需要硅钢片呢?不是说通电的导体在磁场中就能产生作用吗?那为什么还需要硅钢片呢。后来我想了很久很久终于得出一个结论,那就是搞设计的人不会比你傻!
 
 
空气是弱导磁的,但铁是导磁的,硅钢片的作用就是把磁铁的磁路引导过来并形成回路,这就需要电机磁阻(大家把它等同理解为电阻即可)比较小。但是大家都看见了,为什么定子上面怎么都是一片一片构成的呢?
 
大家知道电磁炉的原理吗?为什么铁锅放上电磁炉上面就会发热?其实这就是因为-----类似于铁的材料放在快速变化的电磁场中(大家想想交流电吧,那个电是瞬间飞来飞去,不像直流电永远是正极到负极)会产生涡流损耗而发热,并且频率越高发热量越大。硅钢片处在电机的旋转磁场当中,就是和那放在电磁炉上的铁锅一样遇到了同样的问题,解决的办法就是往钢里添加硅并且做成薄片,理论上越薄的硅钢片产生的涡流损耗就越小。
 
所以大家是不是明白了普通的固定翼电机大都是比较厚的0.35MM硅钢片,而直升机和涵道机电机大都是用0.2MM硅钢片的原因呢?电机转速越快,磁场变化越快,那涡流损耗就越大。现在大多数的多轴电机都使用了0.2MM单片的硅钢片,这样做成的电机铁耗就会更低
硅钢片是无刷电机的重要组成部分,当然,无槽无刷电机是没有硅钢片的,但是目前绝大多数的无刷电机都是有槽的。它在整个系统中的作用主要是降低磁阻、参与磁路运转。
 
转轴:是电机转子的直接受力部分,转轴的硬度必须能满足转子高速旋转的要求。
 
轴承:是电机运转顺畅的保证,轴承可以分为滑动轴承和滚动轴承,而滚动轴承又可以细分为深沟球轴承、滚针轴承和角接触轴承等十大类,而目前大多数的无刷电机都是采用深沟球轴承。
无刷电机定子绕组一般制成多相(三相、四相、五相不等),转子由永久磁钢按一定极对数(2p=2,4,…)组成。下图所示为三相两极直流无刷电机结构:

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