图4. 直流电机物理模型图[1]
图5. 直流电机工作原理动图[2a]
如果没有转向刷的存在,会出现一个什么问题呢?那就是单向电流产生的单向的安倍作用力会将导体推出永磁体磁场,从而不能实现电机的运动,为此,需要设置一个换向装置(通常图4中的换向片和电刷组成),通过不断改变电流流向,调整导体受到的安倍作用力方向,如此循环往复,以使得转子(即通电的导体)在定子(永磁体)中转动起来。而所谓的“有刷”指的就是图4中的电刷,其作用是通过与换向片相接触,为置于永磁体中的转子提供正向/反向的电流,从而使得电机转动起来。但电刷模式的缺点很明显,那就是由于电刷必须和换向片相接触,因此往往会造成电刷的磨损,甚至会产生火花,电磁干扰等问题,影响电机的使用寿命。
图6. 无刷电机工作原理动图[2b]
为了克服以上缺点,有人提出了“无刷电机”的概念。如图6所示,该电机采用电子换向,没有换向器和碳刷,而是使用的位置传感器,主要由永磁体转子,多极绕组定子(所谓多绕组定子,就是在多个定子上缠绕通电导体,从而根据需要产生出磁场)和位置传感器等组成,位置传感器根据转子的位置磁极,给向邻的定子线圈通电,让定子产生与转子相吸的磁极,就能吸引转子转动,这样重复就能推动电机转动。
经过改进的无刷电机一般具有以下几点优势[3]:
(1)无电刷、低干扰
无刷电机去除了电刷,最直接的变化就是没有了有刷电机运转时产生的电火花,这样就极大减少了电火花对遥控无线电设备的干扰。
(2)噪音低,运转顺畅
无刷电机没有了电刷,运转时摩擦力大大减小,运行顺畅,噪音会低许多,这个优点对于模型运行稳定性是一个巨大的支持。
(3)寿命长,低维护成本
少了电刷,无刷电机的磨损主要是在轴承上了,从机械角度看,无刷电机几乎是一种免维护的电动机了,必要的时候,只需做一些除尘维护即可。
所以如果李红涛真的是所谓的“无刷电机”之父,那其的确算得上是“重大技术革新”了,减刑甚至出狱都在情理之中。但问题是,李红涛真的是所谓的无刷电机的发明者吗?
二、李红涛和他的发明
图7. “杨红俊”网络搜索结果
传说中李红涛在申请专利时,使用的并不是其本名,而是化名为了“杨红俊”,依照这个说法,叨叨刘在相关的专利检索网站上,搜索到了“杨红俊”的发明申请。