【无刷电机工作原理】无刷电机的工作原理是什么?

2019-10-18 - 无刷电机

无刷电机,顾名思义,是指没有电刷和换向器的电机,它的换向工作交给了电子电路来实现,所以无刷电机的动力系统不只包括电机的主体部分,还包含了电子驱动器部分,是机械与电子相结合的产物,下面我们就来看下无刷电机的工作原理。

【无刷电机工作原理】无刷电机的工作原理是什么?
【无刷电机工作原理】无刷电机的工作原理是什么?

从上图中我们可以看到,无刷电机和有刷电机同样都具有定子和转子结构,只不过有刷电机的转子是线圈,而无刷电机的转子却是永磁体,定子线圈中三个绕组引出三个电极,在不同时刻给三个电极通电,线圈励磁形成电磁铁,通过同性相斥、异性相吸的原理,使转子永磁体产生动力,所以无刷电机就是基于电磁铁和永磁体之间的相互作用力来运转的,具体的工作示意图如下。

【无刷电机工作原理】无刷电机的工作原理是什么?
【无刷电机工作原理】无刷电机的工作原理是什么?

如上图,当给定子线圈中的A绕组通入高电平时,转子的反向磁极会与A励磁线圈产生吸引力,同时对线圈B输入低电平进行反向励磁,从而推动转子的转动,如此周而复始,就形成了无刷电机的运转。当然,这一切的前提就是需要知道转子的准确位置,电子驱动器才能决定在什么时刻给哪个绕组通电,所以还需要再定子上加装位置传感器,如下图中就是采用霍尔元件来检测转子的位置信息的。

综上所述,无刷电机就是通过霍尔元件来检测转子的位置信息并反馈给电子驱动器,然后驱动器根据转子的位置适时切换线圈中的电流方向,从而产生旋转的磁场来使转子转动。电机运转的原理其实和磁悬浮列车还是有很大的相似之处的。

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众所周知,永磁体提供的磁极磁场在电机旋转过程中固定不变的,这就是要求每个时刻定子绕组产生的电枢磁场必须与转子的磁极磁场相对应,即绕组的电流方向、导通与关断受转子位置的控制。因此,无刷直流电机必须有转子位置信号输出给电机的控制电路。

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直流无刷电机是采用半导体开关器件来实现电子换向的,也就是用电子开关器件代替传统的接触式换向器和电刷。它具有可靠性高、无换向火花、机械噪声低等优点,广泛应用于高档录音座、录像机、电子仪器及自动化办公设备中。

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无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成,直流无刷电机的工作原理是无刷直流电机的定子是线圈绕组电枢,转子是永磁体。如果只给电机通以固定的直流电流,则电机只能产生不变的磁场,电机不能转动起来,只有实时检测电机转子的位置。

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为了实现控制系统的顺利运行,需要对相关的软件进行流程化设计,保证软件能够实现控制系统的数字化运行,确保系统的正常使用,霍尔无刷电机工作的时候,给定转速值的同时,将转速值予以做差获得相应的转速误差,输入捕获模块能够依照检测获得三个霍尔信号得知转子的区间。

无刷电机原理图无刷电机原理图解法

以下这是上一期(电动车)直流无刷电机的原理与控制里的原理图,在这一期里着重介绍无刷电机的运行原理。电机内部霍耳传感器的正电源线即红线一般接512v直流电。而以5V居多。 霍耳的信号线传递电机里面磁钢相对于线圈的位置。

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