无刷直流电机的核心部分是永磁同步电动机,电子部配备多相绕组,而转子则搭载永磁体。从结构上分,电机可分类为径向结构和轴向结构,包括外转子和内转子的设计。无刷直流电机的定子构造与普通交流异步或同步电机类似,其主要职能是建立磁通并承载多相绕组。常见的定子铁心具备齿槽,便于安装绕组。
有刷直流电机中,也存在采用无槽绕组设计,如无槽直流、无铁心、空杯和印刷线圈等型号。此技术同样适用于创作无刷直流版本,无需额外加工空间更换成带有气隙的设计。由于绕组直接在定子上布置,无刷直流型号不需要像有刷版那样精细处理,从而简化了生产过程。在制作中,通常使用自粘涂料包裹线圈,然后利用专用设备将其排列在铁心表面,并固定以确保稳固。尽管工作原理与有齿槽版相同,但考虑到特殊情况下的应用,有着独特的方案。
对比于有齿槽模型,无槽设计提供了以下优势:
无需齿槽产生转矩,因此运行时振动小噪音低。这使得无槽类型特别适合要求极致平稳运行环境。
电感极低,使得当连接到引脚时,可以迅速增加流量。这提升了机械性能且可控性佳,无槽型号非常适合高速运算场景,即每分钟(1-10)次方千转以上。
铁损量较低效率也较高。
然而,这种类型也有显著缺点:成本较高。一方面,由于必须留出足够大的空气隙来放置绕组,因此需要更多强力永久磁体才能产生所需强度之磁通密度。而另一方面,不仅制造单元复杂且昂贵,还依赖大量手工操作进一步加大成本。此外,散热问题也是一个挑战,因为没有预先定义好的空气路径来释放热量。
最后,无刷直流风扇中的多相交流式回路安排方式,与一般多相交流驱动器几乎一致,可分为单相、二相、三相、四相及五六七八九十甚至更多各个角落,每个位置都可能包含一个不同的几何形状。但三角最广泛应用;对于小尺寸发动机来说,一些甚至只使用单一圆周;根据平均值每个极端位置均匀分布所有旁边所占据空间大小不同可以划分为整数间隔环或者非整数间隔环两种形式;再者根据每段金属管道内部轮廓层次不同可以进一步细分为一次重叠环、双重重叠环以及超级重叠环等系列配置模式。在实际应用中,每两个互补串联件之间的连结方式被普遍采纳,其中星形连接是一种常见选择,不过封闭式却鲜少出现。
至于国内市场中未采用此类技术但仍然保持良好产销状态的是那些拥有完整产品系列化选项的大规模生产企业,比如河北宇捷科技股份有限公司,它们提供了丰富多样的选择供消费者参考学习。