1 有刷與無刷比較
與有刷直流電機相比,無刷電機具有多項優勢:高扭重比(torque to weight ratio)、更大的每瓦扭矩、高可靠性、低噪音、通過消除電刷和換向器侵蝕來延長使用壽命、消除換向器火花,以及全面減少的電磁干擾(EMI)。由于轉子上沒有繞組,因此它們不會受到離心力的影響,并且由于繞組由外殼支撐,因此可以直接傳導冷卻,而不需要通過電機內部的氣流進行冷卻。這反過來意味著電機的內部可以完全封閉,以防止灰塵或其他異物進入。
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BLDC電機 |
有刷直流電機 |
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較長 |
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平坦 |
中等平坦(轉速較高時,電刷摩擦增加,因此減少了有用轉矩) |
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高 |
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高(由于出眾的散熱特性而縮小了體積。由于BLDC電機將繞組放在了連接至電機外殼的定子上,因而散熱更好) |
中等/低(電樞產生的熱量散發到氣隙中,這使氣隙中的溫度升高,限制了輸出功率/體積規范) |
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小 |
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較高 |
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低 |
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低 |
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簡單且便宜 |
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要保持電機運轉,始終需要控制器。可使用這一控制器控制轉速
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固定轉速不需要控制器,只有需要改變轉速時才需要控制器 |
2 交流與直流比較
| 特性 |
BLDC電機 |
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特性曲線平坦,在負載額定的條件,可在所有轉速下正常工作。 |
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功率密度中等,由于定子和轉子都有繞組,輸出功率與體積之比低于BLDC。 |
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大約是額定值的7倍,應謹慎選擇合適的啟動電路。通常使用星型-三角形啟動器。 |
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要保持電機運轉,始終需要控制器。還可使用這一控制器控制轉速。 |
固定轉速不需要控制器,只有需要改變轉速時才需要控制器。 |
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轉子運行頻率低于定子磁場。差頻隨著電機負載的增大而增加。 |
3 內轉子與外轉子比較
就BLDC自身結構而言,可分為內轉子和外轉子兩種:
-rotor:轉子;stator:定子;permanent magnet:永磁體;coil windings:線圈繞組;bearing:軸-
內轉子電機的優勢在于轉子的轉動慣量低,散熱非常快,在大多數工業應用中廣泛使用。外轉子電機的定子位于內側,轉子包括一個能夠旋轉外殼,磁體安裝在外殼上,定子發熱線圈與環境隔絕,散熱相對較慢。由于轉子的轉動慣量轉矩很大且很難控制轉子外殼的平衡,所以外轉子電機不適用于旋轉速度很高的模式。但外轉子電機可以擁有更短的結構并通常具備更小的停轉轉矩,而由于在相同的磁力下,它的轉子直徑更大,因此其轉矩也更大。
4 Delta型與Y型定子繞向比較
Delta型繞組電機在低速時提供低扭矩(Lower torque at low speed),但可以提供更高的最高速度(Higher top speed);Y型繞組在低速時可提供高扭矩(Higher torque at low speed),但最高速度不高(Lower top speed)。Delta型繞組結構允許含有奇次諧波電流在電機內循環,而Y型繞組并不包含寄生電流可流動的閉環結構(Immune to parasitic currents),從而防止額外損耗,故Y型繞組效率更高。除了Y型繞組較高阻抗外,從控制器的角度來看,不管是Y型還是Delta型連接,電機的驅動方式都是一樣的。
5 低壓BLDC的一些優點
- 集成電路功能集成: 板載小型封裝、低導通電阻功率 MOSFET、電流檢測放大器、溫度傳感器、集成 DC-DC、LDO 甚至電機控制器;
- 保護功能: 逐周期過流保護、過熱保護、失速檢測、自動重啟等;
- 更易制造:電機尺寸更小,需要工藝技術較低的,節省成本;
- 通用電壓工作范圍: 由于電機額定電壓為 24V,同樣的解決方案可用于 110V / 220V 線電壓產品,滿足全球各地的需求。

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