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直流無刷電機(jī)和無刷直流電機(jī)信息智能網(wǎng)

無刷電機(jī)發(fā)展歷史
2024-07-04

       無刷電機(jī)并不是很早的產(chǎn)品,而是在有刷電機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的,其結(jié)構(gòu)上要比有刷電機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。下面是它的發(fā)展歷史。   電機(jī)的發(fā)明始于18世紀(jì)40年代。   通過蘇格蘭本篤會(huì)修士和科學(xué)家安德魯戈登的研究工作,電機(jī)的早期模型出現(xiàn)在18世紀(jì)40年代。其他科學(xué)家,如邁克爾法拉第和約瑟夫亨利,繼續(xù)發(fā)展早期的電機(jī),用電磁場(chǎng)做實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)如何將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。   1832年,直流電機(jī)發(fā)明了一個(gè)換向器。   1832年,英國物理學(xué)家威廉斯特金(William Sturgeon)發(fā)明了一臺(tái)能提供足夠動(dòng)力驅(qū)動(dòng)機(jī)械的直流電機(jī),但由于其輸出功率低,應(yīng)用受到嚴(yán)重限制。   在1834年制作了一個(gè)真的電機(jī)。   跟隨斯特金的腳步,美國佛蒙特州的托馬斯達(dá)文波特(Thomas Davenport)于1834年發(fā)明了一輛正式的電池驅(qū)動(dòng)的電機(jī),從而創(chuàng)造了歷史。這是一臺(tái)有足夠動(dòng)力執(zhí)行任務(wù)的電動(dòng)機(jī),它的發(fā)明被用來給小型印刷機(jī)器提供動(dòng)力。1837年,托馬斯達(dá)文波特和他的妻子艾米麗達(dá)文波特獲得了一個(gè)直流電機(jī)專利。   但是他們的電機(jī)設(shè)計(jì)仍然面臨著和威廉斯特金的設(shè)計(jì)一樣的功率和效率問題。不幸的是,因?yàn)殡姵貏?dòng)力成本過高,托馬斯破產(chǎn)了,機(jī)器無法商用。   值得一提的是,實(shí)用的電機(jī)采用無刷形式,即交流鼠籠異步電機(jī),不僅消除了繞組兩端的火花和電壓損失,還能勻速輸送功率。然而,異步電機(jī)有許多不可克服的缺陷,導(dǎo)致電機(jī)技術(shù)發(fā)展緩慢   無刷電機(jī)出生后不久,人們發(fā)明的直流有刷電機(jī)直流有刷電機(jī)因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于生產(chǎn)加工、維修方便、易于控制而成為當(dāng)時(shí)的主流。   1887年,交流感應(yīng)電機(jī)獲得專利。   1887年,尼古拉特斯拉發(fā)明了交流感應(yīng)電機(jī),并于一年后成功申請(qǐng)了專利。它不適合公路車輛,但后來被西屋公司的工程師修改過。1892年,設(shè)計(jì)出一臺(tái)實(shí)用的感應(yīng)電機(jī),隨后是旋轉(zhuǎn)條形繞組轉(zhuǎn)子,這使得電機(jī)適用于汽車應(yīng)用。   1891年:三相電機(jī)的發(fā)展   1891年,通用電氣開始開發(fā)三相感應(yīng)電機(jī),以便利用繞線轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì),通用電氣和西屋電氣在1896年簽署了交叉許可協(xié)議。   1955年,的直流無刷電機(jī)時(shí)代開始了。   1955年,美國的D. Harrison等人申請(qǐng)了用晶體管換向電路代替有刷直流電機(jī)機(jī)械刷的專利,這正式標(biāo)志著現(xiàn)代無刷直流電機(jī)的誕生,然而當(dāng)時(shí)還沒有電機(jī)轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)器件,電機(jī)也沒有起動(dòng)能力。   1962年,電機(jī)發(fā)明了:一臺(tái)無刷直流(BLDC)   得益于20世紀(jì)60年代初固態(tài)技術(shù)的進(jìn)步,1962年,TG Wilson和PH Trickey發(fā)明了一臺(tái)BLDC電機(jī),他們稱之為“直流電機(jī)with solid-state communication”。無刷電機(jī)的關(guān)鍵因素是它不需要物理換向器,因此它成為計(jì)算機(jī)磁盤驅(qū)動(dòng)器、機(jī)器人和飛機(jī)的選擇。   他們使用霍爾元件來檢測(cè)轉(zhuǎn)子位置和控制繞組電流換向,這使得無刷直流電機(jī)實(shí)用化。然而,由于晶體管容量的限制,電機(jī)的功耗相對(duì)較低。   自20世紀(jì)70年代以來,無刷直流電機(jī)在:的應(yīng)用發(fā)展迅速。   20世紀(jì)70年代以來,隨著新型功率半導(dǎo)體器件(如GTR、MOSFET、IGBT、IPM)的出現(xiàn),計(jì)算機(jī)控制技術(shù)(單片機(jī)、DSP、新型控制理論)的飛速發(fā)展,以及高性能稀土永磁材料(如釤鈷、釹鐵硼肥的問世,無刷直流電機(jī)發(fā)展迅速,容量不斷加大。   之后,隨著1978年mac經(jīng)典無刷直流電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)器的推出,以及80年代方波的和正弦波無刷直流電機(jī)的研發(fā),它才開始進(jìn)入實(shí)用階段,發(fā)展迅速。   上文是介紹的無刷電機(jī)的發(fā)揮在那歷史,只有了解了它的歷史才能去選擇它。                       

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