這是無(wú)刷電機(jī)技術(shù)手冊(cè)系列的第 1 部分，它解釋了三種主要類型的無(wú)刷電機(jī)：內(nèi)轉(zhuǎn)子型、外轉(zhuǎn)子型和盤轉(zhuǎn)子型。

無(wú)刷電機(jī)結(jié)合永磁體、繞組、磁極傳感器和驅(qū)動(dòng)電路來(lái)執(zhí)行電機(jī)的功能。這種電機(jī)在速度可控性和節(jié)能方面都非常出色。與使用逆變器和觸發(fā)角控制來(lái)控制感應(yīng)電機(jī)的速度相比，這些電機(jī)可以在很寬的速度范圍內(nèi)使用，從低速旋轉(zhuǎn)到高速旋轉(zhuǎn)。此外，轉(zhuǎn)子中使用了永磁體，并且由于無(wú)需像感應(yīng)電機(jī)那樣將電流感應(yīng)到轉(zhuǎn)子中，因此無(wú)刷直流電機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，輸出功率高且效率高。

然而，無(wú)刷直流電機(jī)傳統(tǒng)上價(jià)格昂貴，并且由于需要轉(zhuǎn)子中的永磁體、磁極傳感器和專用驅(qū)動(dòng)電路，因此應(yīng)用受到限制。

近年來(lái)，隨著電子部件集成度的提高，電子設(shè)備的發(fā)展降低了驅(qū)動(dòng)電路的成本和尺寸。此外，為了應(yīng)對(duì)全球變暖，節(jié)能需求不斷增加，無(wú)刷直流電機(jī)已廣泛應(yīng)用于空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī)等節(jié)能設(shè)備以及驅(qū)動(dòng)電機(jī)和車載設(shè)備。用于電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車的電動(dòng)機(jī)。它們的緊湊尺寸和高輸出功率使它們能夠用于各種應(yīng)用，

包括用于觸摸屏平板電腦、磁盤驅(qū)動(dòng)器設(shè)備和無(wú)人機(jī)的冷卻風(fēng)扇。

由于無(wú)刷電機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)限制很少，因此開發(fā)了多種設(shè)計(jì)。我們將解釋三種最典型設(shè)計(jì)所提供的特性。

無(wú)刷電機(jī)的類型

1.1 內(nèi)轉(zhuǎn)子型

對(duì)于“內(nèi)轉(zhuǎn)子”型，旋轉(zhuǎn)部件，又名轉(zhuǎn)子，位于定子內(nèi)部，分段式永磁體安裝在轉(zhuǎn)子的外表面上。由于轉(zhuǎn)子直徑小，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，因此提供了出色的加速和減速響應(yīng)性。另外，由于定子位置靠近電機(jī)表面，散熱好，電機(jī)體積小，輸出功率大。

這是無(wú)刷電機(jī)的典型配置，用途廣泛。在我看來(lái)，它們可以極大地節(jié)省空間或?yàn)槲锪习徇\(yùn)應(yīng)用提供高效選擇，例如驅(qū)動(dòng)傳送帶的滑輪和/或驅(qū)動(dòng)AGV的輪子。

1.2 外轉(zhuǎn)子型

對(duì)于“外轉(zhuǎn)子”型，轉(zhuǎn)子位于定子外部，永磁體位于轉(zhuǎn)子內(nèi)部。分段永磁體現(xiàn)在安裝在轉(zhuǎn)子的內(nèi)表面上。定子和永磁體的位置與內(nèi)轉(zhuǎn)子型相反。杯形轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大，加減速響應(yīng)性較差，不太適合靈巧動(dòng)作，但仍能提供出色的速度穩(wěn)定性。

由于轉(zhuǎn)子直徑大，與內(nèi)轉(zhuǎn)子型相比可以安裝更多的磁鐵，與內(nèi)轉(zhuǎn)子型相比增加了磁極數(shù)。這使得以緊湊的尺寸實(shí)現(xiàn)高輸出功率成為可能。但由于繞組位于內(nèi)部，散熱差，繞組容易發(fā)熱，限制了運(yùn)行時(shí)間。在使用外轉(zhuǎn)子式無(wú)刷電機(jī)的無(wú)人機(jī)電機(jī)中，轉(zhuǎn)子杯上設(shè)有通風(fēng)孔，螺旋槳產(chǎn)生的風(fēng)有助于保持繞組冷卻。

外轉(zhuǎn)子型的應(yīng)用范圍更窄。轉(zhuǎn)子慣性越大，越難快速啟動(dòng)和停止。較差的熱輻射特性限制了操作時(shí)間。然而，如果電機(jī)設(shè)計(jì)考慮到熱通風(fēng)、輻射或冷卻，那么應(yīng)用可以擴(kuò)展到冷卻風(fēng)扇和無(wú)人機(jī)等。

外殼通風(fēng)(軸流風(fēng)扇)

1.3 圓盤轉(zhuǎn)子類型

對(duì)于“盤式轉(zhuǎn)子”類型，定子是通過將繞組和磁極傳感器安裝在電路板上形成的。由于板狀永磁體位于轉(zhuǎn)子表面，因此它們面向定子，因此這種電機(jī)很薄。它用于在輕負(fù)載下保持穩(wěn)定、固定的速度。沒有軸，所以負(fù)載安裝在轉(zhuǎn)子上。

這種類型的電機(jī)通常用于硬盤驅(qū)動(dòng)器和 CVD、藍(lán)光光盤和其他媒體的磁盤驅(qū)動(dòng)器，但它可以擴(kuò)展到空間受限的其他應(yīng)用。遺憾的是，Oriental Motor 不提供任何盤式轉(zhuǎn)子型無(wú)刷電機(jī)，但我們的無(wú)刷電機(jī)設(shè)計(jì)得比競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的更短。我們確實(shí)提供用于定位或分度應(yīng)用的扁平型步進(jìn)電機(jī)(42/60 毫米框架尺寸)。

審核編輯：湯梓紅