无刷电机的技术进展
1 摘要
ametek rotron公司在1 989年将无刷电机技术引入到重型运输市场。最近介绍的文章是1993年6月的apta铁路会议上的，从那时起，电机技术发展迅速，设计理念发生了深刻变化，电机性能得到改进，用于运输业领域。
无刷电机技术的优点在我们工业中是闻名的，轻型、高效、长寿命、连续工作，它正在被大多数的北美运输业的日常工作中所采用。通过10年的运作，apta包括了无刷电机的各项需求在当今的重型运输工具导向系统中的应用。
这篇文章将对无刷电机在过去的7年内在工业方面的设计变化和设计进展进行论述。
2 介绍
1998年1月，一家规模较大的电机制造商ametek购买了eg&g的rotron公司，rotron运输产品已经成功地并入电机集团的技术产品集团。这个集团最初从事运输业，同时也为一些市场部门加工无刷电机，这将导致附加资源和技术配置的有效性，从而进一步提高我们对工业的贡献。
rotron运输产品的发展是基于军用和航空器用电机的设计和经验，将目前的产品引入运输业是经运输业专家和设备制造商的调查和早期讨论才进行设计的，最后，取得了压倒性的议题，即研制低维修和长寿命的产品。
3 电机设计相结构
有两个典型的电子换向的无刷直流电机，如图1所示。在无刷电机中，形成磁路的元件
转子定子绕组构是相反的，这就意味着组成无刷电机电枢线圈是静止的，永磁铁构成了转子，这种结构将通电线圈放置在机壳上，机壳产生的热量一部分被机壳自身吸收，另一部分散发在空气中，它提供了一种极好的散热途径。ametek的电机功率****达1.5马力，剖面图如图l所示。
第二种结构称为杯型结构或称为反向结构电机，在这类无刷电机中，绕线式定子被安置在永磁铁内，永磁铁装在围绕电枢旋转的杯子内部，这种散热方法与标准的直流无刷电机相类似。通常用在对周围环境温度要求不高的鼓风机场合。该设计的优点是大多数旋转物体安置在轴承中央，更容易平衡，因此具有更高速的能力。ametek制造的这种结构的鼓风机，功率高达1200w。
最早研制的运输用电动机是47和64机座号的，它仍用于其它设计以及空调和水循环泵中，具体例子如图2所示。在早期的设计中，利用hall效应元件进行电子整流，hall效应设计是这样的，为了以工作速度旋转电动机，用一个轴编码器来定时激励每个定子绕组。在那时其他产品也提出了低功率的要求，许多车辆上应用了如除霜装置、加热器和升压鼓风机。
随着电子技术的飞速发展，3英寸电机采用较新的技术取代hall效应开关，弥之为无传感器设计。新的电子元件的应用可以通过判断定子绕组中的反电势，以正确顺序激励绕组，从而得到适当的旋转输出方向，无传感器电机驱动系统的发展使得设计更紧凑，轴向空间也不再有hall开关的位置了。最近，我们已增加了较小的22机座号（1.7英寸）电机，如图3所示，22机座号电机没有广泛应用。
4新的发展
我们在运输市场方面的****进展是dura-tek3.03英寸平台。这种设计是采用现在的无传感器设计，适合于重型运输场合。具体表现为新的电子元件通过在特殊信号线上的电压，将提供四速工作，变速选择对duratek3.0时方便的，变速控制将通过改变信号线上的电压得到实现，dura-t ek3．0电机如图4所示。
dura-tek3．0的主要优点是为更高的生产能力和更多的自动装配设计的，其结果是较低的制造成本，因此价格也较低：另一个优点是为dura-tek3.0研制的无传感器电子驱动器用于现有的相同功率范围（3英寸和47机座）设计。dura-tek3.0电子驱动器的使用将增加多
种变速电机驱动的功能。
dura-tek3.0电动机首次应用在低流动的无刷不密封的水循环泵上，这种泵将计算我们提供的运输水循环量，如图5所示，包括工业标准47机廛泵，它传送l80gpm；64机座泵传送26gpm；而新的dura-tek3. 0泵则传送l0gpm。图6是三种泵的比较性能曲线。三种泵都是无 |
