无刷电机(Brushless Motor)是一种 无电刷和换向器的电机,也称为无换向器电机。它由电动机主体和驱动器组成,是一种典型的机电一体化产品。无刷电机使用电子换向技术,取代了传统有刷电机中的机械换向器和碳刷,因此具有高效、耐久、低噪音和易维护等优点。
无刷电机的起源可以追溯到1949年,斯洛伐克工程师埃米尔·彼得拉什发明了第一个无刷直流电机,该电机使用了反转交流电流的原理,可以实现不间断地旋转。随后,在二十世纪中叶,随着晶体管的发明,无刷电机得到了进一步的发展,采用晶体管换向电路代替了电刷与换向器,从而诞生了电子换向器式直流电机。
无刷电机的结构包括电动机主体和驱动器。电动机主体包括定子和转子,其中定子绕组固定在外壳上,转子则是永磁磁钢连同外壳一起和输出轴相连。与有刷电机不同的是,无刷电机的转子没有线圈绕组,而是直接由永磁磁钢构成。驱动器的作用是控制输入到定子线圈上的电流波交变频率和波形,从而在绕组线圈周围形成一个旋转磁场,驱动转子上的永磁磁钢转动。
无刷电机的种类繁多,按电机结构可分为内转子无刷电机和外转子无刷电机等。内转子无刷电机的永磁体位于电机内部,适用于需要快速响应的应用,如无人机和电动工具等。外转子无刷电机的永磁体位于电机外部,通常用于需要较大扭矩的应用,如电动汽车和工业自动化设备等。
无刷电机广泛应用于各个领域的工业和日常生活中,如航空航天、办公自动化和交通领域等。由于其高效、低噪音和易维护等优点,无刷电机已经成为现代工业设备中重要的运动部件。