无刷永磁电机在电动工具中的应用

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1、无刷永磁电Bl在电动工具中的应用电多工鸟2013无刷永磁电机在电动工具中的应用罗选强王典（上海电动工具研究所上海200031 ）摘要 简述电动工具用无刷永磁电机的结构、基本原理和性能曲线。认为在电池式工具中，使用无刷永磁电机和锂电池；在交流工具中，使用高效率、燥寿命无刷永磁电机，具有节能、环保的发展削景。关键词无刷永磁电机电动工具应用无刷永磁电Bl在电动工具中的应用电多工鸟2013无刷永磁电Bl在电动工具中的应用电多工鸟2013电动工具用的电机传统上是单相串激电机、 单相感应电机、肴刷永磁电机。随着电机和电 子技术的发展，目前无刷永磁电机已在直流 （36V以下）推式割草机、链锯、打草机、电钻、

2、 冲击电钻、冲击扳手等电池式工具上应用，在 交流（100- 240V交流电压通过整流）角向磨 光机、电镐和电锤等产品上也开始推广试用。1电动工具用无刷永磁电机的优点无刷永磁电机的结构是把装有稀土永磁体 的转子代替有刷永磁电机的定子；把具有三相 绕组的定子代替有刷永磁电机的转子，用霍尔 位置传感器和逆变器组成的电子换向的控制线 路和功率驱动板代替有刷永磁电机的换向器和 电刷。相比传统的电机，在电动工具上使用无 刷永磁电机具有如下优点：1）用电子换向代替机械换向，没有火花, 给用户以安全感。2）因为在转子上没有换向器、电刷和绕组, 转子是刚性结构，电机寿命长，可达1000h以上。3）电磁线用就少，

3、绕组的铜耗少，又没有 机械换向损耗和短路电流，电机效率高，可达 85 _ 90%4）没有碳粉的堆积，避免了因碳粉堆积而 引起的电压击穿。维护方便，安全性好。5）无刷永磁电机的噪声小，减少了电动工 具使用时对环境的污染。6）具有良好的宽幅调速和启动性能。7）具有较高的单位重量功率比，可以减小 工具的尺寸和重量。目前尽管无刷永磁电机价格较高，有的质 量还不稳定，但是由于节能，环保和寿命等方 面具有有刷电机不可比拟的优越性，正以空前 的发展速度在电动工具行业普及。目前无刷永 磁电机主要提供给电动工具的高端市场和专业 用户。2 电动工具用无刷永磁电机的结构和基 本原理电动工具多数采用定子六槽转子四极两

4、相 导通三相星形六状态的无刷永磁电机，少数用 外转子无刷永磁电机、九槽六极或十二槽八极 无刷永磁电机。2.1定子目前定子铁芯外径有Q90, 080, 060, 50, 0 45, 0 40。前两种铁芯冲片用在移动式 电动工具上，例如推式割草机；后四种用在手 持式电动工具上。不同的铁芯外径和叠长，能 够满足不同功率、不同转速电动工具产品的需 要。为了减小铁耗，电机转速高于10000r/min 的，由于铁芯的涡流损耗上升很快，定子的铁 芯一般用厚度为0.35mm的470矽钢片，由高 速冲床叠制而成。定子的两端应像单相串激电 机一样加绝缘端板。槽绝缘可用专用机器插入 绝缘纸，也可以用环氧融槽绝缘，或用成型的 塑料薄膜材料，插入定子铁芯内。用专用的绕 线机进行三相绕组的绕制。为了减少电磁噪声. 提高电机的效率和功率，可采用精致的整列疔 线，漆包线不重叠，不交叉，并使用专用的定 子滴漆机，进行绝缘处理，滴漆机使用伺服电