[牛人杂谈] 无刷直流电机(BLDC)的绕线方式

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 楼主| 598330983 发表于 2025-7-31 13:54 | 显示全部楼层 |阅读模式
1. 绕线类型
集中式绕线(Concentrated Winding)

线圈绕制在单个定子齿上,结构简单,端部短,铜耗低,但磁场谐波较大,可能导致转矩脉动。

适用于低成本、小功率电机(如风扇、小型泵)。

分布式绕线(Distributed Winding)

线圈跨多个定子齿分布,磁场波形更正弦化,转矩输出平稳,但绕线复杂,端部长,铜耗较高。

适用于高性能电机(如伺服电机、电动汽车驱动)。

2. 相数连接方式
星形连接(Y型)

三相绕组的末端连接在一起,中性点不引出。结构简单,但无中线时无法消除3次谐波。

三角形连接(Δ型)

三相绕组首尾相连,环流可能增加损耗,但某些情况下能提高电压利用率。

 楼主| 598330983 发表于 2025-7-31 13:57 | 显示全部楼层
电机极对数(Pole Pairs)的含义
定义:极对数是指转子中永磁体的磁极对数(即N-S极为一对)。例如,4极电机的极对数为2。

与转速的关系:
电机的同步转速公式为:
86777688b05cbb4335.png
其中 f 为电源频率(Hz),
P 为极对数。极对数越多,转速越低,但转矩越大。

影响:

转矩:极对数多的电机在低速时能提供更高转矩,适合直接驱动应用(如电动自行车、四轴飞行器)。

体积:极数多的电机通常直径较大,轴向长度较短。

 楼主| 598330983 发表于 2025-7-31 13:58 | 显示全部楼层
绕线与极对数的协同设计
槽极配合:定子槽数与转子极数的组合(如9槽6极、12槽8极)会影响电机的振动、噪音和效率。需避免齿槽转矩过大。

分数槽绕组:某些设计采用非整数槽每极每相(如3槽2极),可减小转矩脉动,但需优化绕线分布。

应用示例
高速低转矩:极对数少(如2对极)+ 集中式绕线(四轴飞行器电机)。

低速高转矩:极对数多(如5对极)+ 分布式绕线(电动汽车轮毂电机)。

理解绕线方式和极对数的关系,有助于根据需求优化电机性能(效率、噪音、成本等)。
dongnanxibei 发表于 2025-7-31 14:18 | 显示全部楼层
讲的很明白,搞懂了绕组。
牛奶秋刀鱼 发表于 2025-8-6 21:18 | 显示全部楼层
平常还真没这么关注到,讲解的很仔细,学习到了
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