為什么說無刷直流電機(jī)是電機(jī)領(lǐng)域的重大突破？

電機(jī)包含一個(gè)稱為電刷的組件，它充當(dāng)電源和轉(zhuǎn)子之間的觸點(diǎn)。高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子會(huì)損壞電刷，使用有限后應(yīng)更換。這種現(xiàn)象造成了使用電機(jī)的不必要的費(fèi)用。因此，電機(jī)設(shè)計(jì)師提出了一個(gè)有趣的解決方案，即無刷直流電機(jī)，也稱為電子換向電機(jī)或發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊?！　槭裁礋o刷直流電機(jī)是一場(chǎng)革命？　　電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)是電刷。無刷直流電機(jī)是在19世紀(jì)發(fā)明的。另一方面，隨著永磁材料和固態(tài)電子技術(shù)的發(fā)展，技術(shù)發(fā)展迅速。電刷結(jié)構(gòu)：任何電機(jī)都是通過轉(zhuǎn)子(旋轉(zhuǎn)部分)和定子(靜止部分)之間的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。磁通量是通過在作為電磁體纏繞在鐵芯上的導(dǎo)線中供應(yīng)電流而產(chǎn)生的。然而，當(dāng)轉(zhuǎn)子以180度的角距離移動(dòng)時(shí)，問題出現(xiàn)了，磁極的極性被顛倒。因此，在當(dāng)前轉(zhuǎn)子部分的同一個(gè)方向上，反方向面對(duì)同一個(gè)量的轉(zhuǎn)矩，即整個(gè)周期內(nèi)的總轉(zhuǎn)矩為零，電機(jī)停止工作?！　?9世紀(jì)給出的解決方案是，轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)180度，電流的極性就會(huì)反轉(zhuǎn)，這是通過一個(gè)叫做換向器的元件實(shí)現(xiàn)的。換向器是電機(jī)的軸，包含一些分離的零件。隔板是連接到轉(zhuǎn)子的繞組，電刷通過換向器上的固定觸點(diǎn)連接到電機(jī)的內(nèi)部電路，提供了連續(xù)的滑動(dòng)電連接。有了這種安排，零轉(zhuǎn)矩的問題就消除了，因?yàn)閾Q向器每連續(xù)旋轉(zhuǎn)180就會(huì)自動(dòng)反轉(zhuǎn)電流極性?！　Q向器技術(shù)的成本　　電刷和換向片之間存在摩擦，這種摩擦通過熱量造成顯著的功率損失，并且這些損失在低功率電機(jī)中更為突出。刷子由石墨等柔軟材料制成。它們會(huì)因?yàn)槟Σ炼荒?，所以需要?jīng)常更換，這對(duì)于保守用途來說比較困難，比如硬盤電機(jī)。通過感應(yīng)繞組的電流方向頻繁而快速的變化會(huì)引起觸點(diǎn)的閃爍，在易燃環(huán)境下可能會(huì)有危險(xiǎn)，產(chǎn)生的噪音會(huì)對(duì)相鄰的微電子電路造成電磁干擾。? ? ? ? 如上所述，無刷電機(jī)的問題需要?jiǎng)?chuàng)造無刷直流電機(jī)，其中電子伺服系統(tǒng)完成換向器觸點(diǎn)的工作。傳感器用于計(jì)算轉(zhuǎn)子瞬間的角度，并根據(jù)轉(zhuǎn)子傳感器的角度控制電流或電源的方向，使極性在整個(gè)運(yùn)行過程當(dāng)中保持不變。這項(xiàng)技術(shù)完全消除了電機(jī)中電刷的使用。這不僅延長(zhǎng)了電機(jī)的工作壽命，因?yàn)殡娝⒛p了，不需要更換。