無刷電機的技術進展
1 摘要
ametek rotron公司在1 989年將無刷電機技術引入到重型運輸市場。最近介紹的文章是1993年6月的apta鐵路會議上的，從那時起，電機技術發展迅速，設計理念發生了深刻變化，電機性能得到改進，用于運輸業領域。
無刷電機技術的優點在我們工業中是聞名的，輕型、高效、長壽命、連續工作，它正在被大多數的北美運輸業的日常工作中所采用。通過10年的運作，apta包括了無刷電機的各項需求在當今的重型運輸工具導向系統中的應用。
這篇文章將對無刷電機在過去的7年內在工業方面的設計變化和設計進展進行論述。
2 介紹
1998年1月，一家規模較大的電機制造商ametek購買了eg&g的rotron公司，rotron運輸產品已經成功地并入電機集團的技術產品集團。這個集團最初從事運輸業，同時也為一些市場部門加工無刷電機，這將導致附加資源和技術配置的有效性，從而進一步提高我們對工業的貢獻。
rotron運輸產品的發展是基于軍用和航空器用電機的設計和經驗，將目前的產品引入運輸業是經運輸業專家和設備制造商的調查和早期討論才進行設計的，最后，取得了壓倒性的議題，即研制低維修和長壽命的產品。
3 電機設計相結構
有兩個典型的電子換向的無刷直流電機，如圖1所示。在無刷電機中，形成磁路的元件
轉子定子繞組構是相反的，這就意味著組成無刷電機電樞線圈是靜止的，永磁鐵構成了轉子，這種結構將通電線圈放置在機殼上，機殼產生的熱量一部分被機殼自身吸收，另一部分散發在空氣中，它提供了一種極好的散熱途徑。ametek的電機功率****達1.5馬力，剖面圖如圖l所示。
第二種結構稱為杯型結構或稱為反向結構電機，在這類無刷電機中，繞線式定子被安置在永磁鐵內，永磁鐵裝在圍繞電樞旋轉的杯子內部，這種散熱方法與標準的直流無刷電機相類似。通常用在對周圍環境溫度要求不高的鼓風機場合。該設計的優點是大多數旋轉物體安置在軸承中央，更容易平衡，因此具有更高速的能力。ametek制造的這種結構的鼓風機，功率高達1200w。
最早研制的運輸用電動機是47和64機座號的，它仍用于其它設計以及空調和水循環泵中，具體例子如圖2所示。在早期的設計中，利用hall效應元件進行電子整流，hall效應設計是這樣的，為了以工作速度旋轉電動機，用一個軸編碼器來定時激勵每個定子繞組。在那時其他產品也提出了低功率的要求，許多車輛上應用了如除霜裝置、加熱器和升壓鼓風機。
隨著電子技術的飛速發展，3英寸電機采用較新的技術取代hall效應開關，彌之為無傳感器設計。新的電子元件的應用可以通過判斷定子繞組中的反電勢，以正確順序激勵繞組，從而得到適當的旋轉輸出方向，無傳感器電機驅動系統的發展使得設計更緊湊，軸向空間也不再有hall開關的位置了。最近，我們已增加了較小的22機座號（1.7英寸）電機，如圖3所示，22機座號電機沒有廣泛應用。
4新的發展
我們在運輸市場方面的****進展是dura-tek3.03英寸平臺。這種設計是采用現在的無傳感器設計，適合于重型運輸場合。具體表現為新的電子元件通過在特殊信號線上的電壓，將提供四速工作，變速選擇對duratek3.0時方便的，變速控制將通過改變信號線上的電壓得到實現，dura-t ek3．0電機如圖4所示。
dura-tek3．0的主要優點是為更高的生產能力和更多的自動裝配設計的，其結果是較低的制造成本，因此價格也較低：另一個優點是為dura-tek3.0研制的無傳感器電子驅動器用于現有的相同功率范圍（3英寸和47機座）設計。dura-tek3.0電子驅動器的使用將增加多
種變速電機驅動的功能。
dura-tek3.0電動機首次應用在低流動的無刷不密封的水循環泵上，這種泵將計算我們提供的運輸水循環量，如圖5所示，包括工業標準47機廛泵，它傳送l80gpm；64機座泵傳送26gpm；而新的dura-tek3. 0泵則傳送l0gpm。圖6是三種泵的比較性能曲線。三種泵都是無 |
