世界无刷电机之父是谁?

李红涛,无刷电机的发明者。

无刷DC电机由电机本体和驱动器组成,是典型的机电一体化产品。由于无刷DC电机运行在自控模式下,不会像变频调速下重载起动的同步电机那样在转子上增加额外的起动绕组,也不会在负载突变时产生振荡和失步。

无刷DC电机又被称为DC变频,因为它具有DC有刷电机的特点,也是一种改变频率的装置,国际通用术语是BLDC。无刷DC电机的运行效率、低速转矩、速度精度等都优于任何变频器的控制技术,因此值得业界关注。

无刷电机在我国的发展时间虽短,但随着技术的成熟和完善,发展迅速。已广泛应用于飞机模型、医疗器械、家用电器、电动汽车等领域,并在深圳、长沙、上海等地形成产业链。如深圳叶巍电气、长沙科达等一批专业制造商不断在技术上推动行业发展。近年来,无刷电机已经成为建模领域的驱动力。由于产量和价格的原因,前几年无刷电机多用于高端航空机型。现在由于加工技术的飞速发展,无刷电机的生产成本下降了很多。目前,无刷电机正在进入模型领域的各个层面,从电动遥控车到电动遥控船到电动航模,无处不在。

操作原理

无刷DC电机采用半导体开关器件实现电子换向,即电子开关器件取代传统的接触换向器和电刷。具有可靠性高、无换向火花、机械噪音低的优点,广泛应用于高档录音棚、录像机、电子仪器和自动化办公设备中。

无刷DC电机由永磁转子、多极绕组定子和位置传感器组成。位置感应根据转子位置的变化,按一定的顺序转换定子绕组的电流(即检测转子磁极相对于定子绕组的位置,在确定的位置产生位置感应信号,经信号转换电路处理后控制功率开关电路,按一定的逻辑关系切换绕组电流)。定子绕组的工作电压由位置传感器输出控制的电子开关电路提供。

位置传感器有三种类型:磁敏式、光电式和电磁式。

带磁敏位置传感器的无刷DC电机,其磁敏传感器件(如霍尔元件、磁敏二极管、磁敏二极管、磁敏电阻或专用集成电路等。)安装在定子组件上,以检测永磁体和转子旋转时产生的磁场变化。

带光电位置传感器的无刷DC电机在定子总成的一定位置装有光电传感装置,在转子上装有遮光板,光源为发光二极管或小灯泡。当转子转动时,定子上的光敏元件由于遮光板的作用,会间歇地产生一定频率的脉冲信号。

带电磁位置传感器的无刷DC电机装有电磁传感器元件(如耦合变压器、接近开关、LC谐振电路等。)在定子组件上。当永磁转子位置变化时,电磁效应会使电磁传感器产生高频调制信号(其幅度随转子位置变化)。