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自1831年法拉第发现电磁感应现象以来,电能开始走进人们的生活,法国人皮克西应用电磁感应原理制成最初的电动机,1866年德国发明家西门子发明了实用的直流发电机,1870年比利时人格拉姆发明了电动机,发电机和电动机的出现拉开了第二次工业革命的帷幕,电机深入到人们生活的每一个角落。
有刷直流电机以其优良的转矩特性在运动控制领域得到了广泛的应用,但是,机械电刷却是有刷直流电机的一个致命的弱点,机械换向导致换向不良,严重时会产生火花,调速范围较窄,维护量大。为了解决这一问题,早在本世纪30年代,就有人开始研究以电子线路代替电刷机械换向的直流无刷电机,直到1955年,美国D.哈利森等人申请了应用晶体管换向代替电动机机械换向器的换向专利,这就是现代直流无刷电机的雏形。后又经过人们多年的努力,借助霍尔元件来实现换向的直流无刷电动机终于在1962年问世。
直流无刷电机保留了有刷直流电机的优良调速性能,又省去了机械电刷和换器。它采用一种位置检测器和电子开关变换器替代电刷和换向器,既有传统直流电机的优良特性,又有交流电机的结构简单、运行可靠、寿命长的优点。在电磁结构上,直流无刷电机和有刷直流电机一样,但是它的电枢绕组放在定子上,转子上放置永磁磁钢。直流无刷电机的绕组像交流电机的绕组一样,采用多相形式,经由逆变器接到直流电源上,定子各相逐次接通电流,和转子磁场相互作用,产生转矩。
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