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拆分无刷直流电机结构

电子设计 2018-09-27 10:37 次阅读

电机本体的主要部件有转子和定子。首先,它们必须满足电磁方面的要求,保证在工作气隙中产生足够的磁通,电枢绕组允许通过一定的电流,以便产生一定的电磁转矩。其次,要满足机械方面的要求,保证机械结构牢固和稳定,能传送一定的转矩,并能经受住一定环境条件的考验。此外,还要考虑节约材料、结构简单紧凑、运行可靠和温升不超过规定的范围等要求。图1给出了无刷直流电机结构示意图。

1.定子

定子是电机本体的静止部分,由导磁的定子铁心、导电的电枢绕组及固定铁心和绕组用的一些零部件、绝缘材料、引出部分等组成,如机壳、绝缘片、槽楔、引出线及环氧树脂等。

(1)定子铁心 定子铁心一般由硅钢片叠成,取用硅钢片的目的是为了减少主定子的铁耗。硅钢片冲成带有齿槽的环形冲片,在槽内嵌放电枢绕组,槽数视绕组的相数和极对数而定。为减少铁心的涡流损耗,冲片表面涂绝缘漆或磷化处理。为了减少噪声和寄生转矩,定子铁心采用斜槽,一般斜一个槽距。在叠装后的铁心槽内放置槽绝缘和电枢线圈,然后整形、浸漆,最后把主定子铁心压人机壳内。有时为了增加绝缘和机械强度,还需要采用环氧树脂进行灌封。

图1所示为图2所示无刷直流电机的定子铁心冲片,此产品的极对数P=1,绕组为三相。

拆分无刷直流电机结构
图一无刷直流电机结构示意图

拆分无刷直流电机结构
图2 定子铁心冲片

(2)定子绕组 定子绕组是电机本体的一个最重要部件。当电机接上电源后,电流流人绕组,产生磁动势,后者与转子产生的励磁磁场相互作用而产生电磁转矩。当电机带着负载转起来以后,便在绕组中产生反电动势,吸收一定的电功率,并通过转子输出一定的机械功率,从而实现了将电能转换成机械能的过程。显然,绕组在实现能量的转换过程中起着极其重要的作用。因此,对绕组的要求为:一方面它能通过一定的电流,产生足够的磁动势以得到足够的转矩;另一方面要求结构简单,运行可靠,并应尽可能节省材料。

绕组一般分为集中绕组和分布绕组两种:前者工艺简单,制造方便,但因绕组集中在一起,空间利用率差,发热集中,对散热不利;后者工艺较复杂,但能克服前者的一些不足。绕组由许多线圈连接而成。每个线圈也叫绕组元件,由漆包线在绕线模上绕制而成。线圈的直线部分放在铁心槽内,其端接部分有两个出线头,把各个线圈的出线头按一定规律连接起来,即得到主定子绕组。图1所示为图2所示无刷直流电机的定子绕组的接线。

2.转子

主转子是电机本体的转动部分,是产生励磁磁场的部件,它由三部分组成:永磁体、导磁体和支撑零部件。

永磁体和导磁体是产生磁场的核心,由永磁材料和导磁材料组成。无刷直流电机常采用的永磁材料有下列几种:铝镍钻、铁氧体、钕铁硼及高磁能积的稀土钴永磁材料等。导磁材料一般用硅钢、电工纯铁或1J50坡莫合金等。

拆分无刷直流电机结构
图3 主定子绕组

机械支撑零部件主要是指转轴、轴套和压圈等,它们起固定永磁体和导磁体的作用。转轴由非导磁材料,如圆钢或玻璃钢棒等车磨而成,要求它具有一定的机械强度和刚度。轴套和压圈通常由黄铜或铝等非导磁材料做成。
 

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