在过去的十年中,无刷直流电机 (BLDC) 越来越多地取代有刷直流电机,特别是在需要高速度(超过 12,000 rpm)和长使用寿命的应用中。
然而,无刷直流电机并不具备所有优点:有刷直流电机控制简单且无齿槽效应,而无刷直流电机结构复杂意味着成本更高——传统无刷直流电机采用开槽设计,线圈缠绕在定子周围的槽中。
由此,开发了无槽设计的无刷直流电机,与传统的有槽无刷直流电机相比,它具有四大优势。
尺寸更小:有槽无刷直流电机中的定子齿阻碍了电机整体尺寸的最小化,而无槽设计将对角或轴向绕组固定在圆柱形定子铁芯上,更容易减小尺寸。
成本更低:无槽设计降低了复杂性,定子铁芯更易于制造,从而具有成本优势。
高功率密度:无槽BLDC电机具有高功率密度,因为无槽转子采用两极永磁体设计,高速运行下铁芯损耗相对较小。
更好的过载能力:无齿设计,无磁饱和,因此提供更好的过载能力。
尽管无槽 BLDC 电机具有许多优点,但它们并不总是实际应用中的最佳选择。例如,低电感给运动控制带来了挑战,需要具有更高开关频率的控制器件或串联补偿电感来缓解低电感问题。
事实上,不同的无刷直流电机技术适合不同的应用。有槽无刷直流电机适用于电动汽车或家用电器等需要更多极数且最终尺寸不成问题的应用。它们在恶劣环境中也是首选,因为开槽设计线圈更容易保护,并且由定子齿机械固定到位。而对于需要高速和小尺寸的应用,例如医疗设备或便携式工业工具,无槽 BLDC 电机是更好的选择,可以提供最佳的解决方案。