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What is a Motor?

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电机的基础知识

第2章
理解电机的基本原理

2-2-2 无刷直流电机的构造和用途

内转子式

无刷直流电机包括将磁铁作为转子,放置到内侧,将绕组作为定子,配置到外侧的内转子式的型号。
通过图2.23 进行比较,其与传统的直流电机的构造相反。这种型号的电机与直流电机相比,具有以下特点。

  • 旋转轴的惯性力矩小
  • 本体可实现小型化
  • 散热效果好

但,使用小型磁铁产生强大的磁束密度,则需要使用高性能磁铁。
此外,在定子内侧缠绕多个线圈,与从外侧缠绕线圈相比,会比较困难。因此,内转子式电机虽然小型,但能够实现大输出功率,用于对活动特性要求很高的场合。

图2.23从直流电机到无刷直流电机

外转子型

与内转子式电机相反,还有在内侧配置线圈,在外侧配置磁铁,旋转外侧的型号。这种电机称为外转子型图2.24)。
外转子型与内转子式相比,旋转轴的惯性力矩较大,但无需将磁铁小型化,对缠绕线圈也是较为有利的结构。
外转子型电机可作为硬盘驱动用电机等。
外转子型中也具有将转子扁平化,直接将线圈安装到印刷电路板上,制成薄型电机的结构。
该型号用于软盘的驱动电机及无刷风扇等。

图2.24外转子型(集中式绕组)

线圈的结构

图2.25内转子式(集中式绕组)

一般的无刷直流电机的线圈数基本上为3的倍数。线圈的绕组方法分为前面出现的图2.22 所示的分布式绕组和图2.24图2.25所示的集中式绕组。
最初还有分布式绕组的电机,现在一般都采用集中式绕组了。
转子磁铁分为N极和S极,如果N和S各有一个,则转子为2极。
NSNS的话,为4极。线圈数和转子磁极越大,也越容易进行精细控制。
伺服电机一般的构成是线圈数为9或12,转子采用约8极。
大型外转子型电机有些产品的磁极和线圈会更多。