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無刷電機(jī)的工作原理是什么?(FJH)
 
 

無刷電機(jī)的工作原理是什么?(FJH)


無刷電機(jī)的工作原理是利用電子換向技術(shù),使定子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子上的永磁體轉(zhuǎn)動(dòng)13。具體過程如下:


  1. 基本結(jié)構(gòu)

    • 定子:由硅鋼片、漆包線等構(gòu)成,是產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的部分。漆包線按照一定的方式繞制在定子鐵芯上,形成多個(gè)繞組。

    • 轉(zhuǎn)子:由轉(zhuǎn)軸和永磁體組成。永磁體安裝在轉(zhuǎn)子上,為電機(jī)提供磁場(chǎng)。

    • 位置傳感器:用于檢測(cè)轉(zhuǎn)子的位置,并將位置信號(hào)反饋給控制電路,以便控制定子繞組的電流換向。常見的位置傳感器有磁敏式(如霍爾元件)、光電式和電磁式等。

  2. 工作過程

    • 產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng):當(dāng)給無刷電機(jī)的定子繞組通電時(shí),電流通過繞組會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)。由于定子繞組是按照一定的規(guī)律分布和連接的,通電后會(huì)在定子內(nèi)部形成一個(gè)旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)2

    • 轉(zhuǎn)子受力轉(zhuǎn)動(dòng):根據(jù)磁極間的相互作用原理,即同極相斥、異極相吸,轉(zhuǎn)子上的永磁體與定子產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相互作用,會(huì)使轉(zhuǎn)子受到一個(gè)轉(zhuǎn)矩,從而開始轉(zhuǎn)動(dòng)2

    • 電子換向:轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中,位置傳感器不斷地檢測(cè)轉(zhuǎn)子的位置,并將位置信號(hào)傳輸給控制電路。控制電路根據(jù)位置信號(hào),按照一定的順序切換定子繞組的通電狀態(tài),使定子磁場(chǎng)的方向始終與轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的方向保持一定的角度,從而保證轉(zhuǎn)子能夠持續(xù)地轉(zhuǎn)動(dòng)13


例如,對(duì)于三相無刷電機(jī),通常采用六步換向法。即按照特定的順序,依次給不同的定子繞組通電,使電機(jī)能夠平穩(wěn)地轉(zhuǎn)動(dòng)2。假設(shè)初始狀態(tài)下,A 相繞組通電,此時(shí) A 相產(chǎn)生的磁場(chǎng)吸引轉(zhuǎn)子上的永磁體,使轉(zhuǎn)子開始轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)到一定角度后,位置傳感器檢測(cè)到轉(zhuǎn)子的位置變化,控制電路便切換到 B 相繞組通電,此時(shí) B 相產(chǎn)生的磁場(chǎng)繼續(xù)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。接著按照 C 相、A 相、B 相、C 相、A 相…… 的順序不斷循環(huán)切換通電狀態(tài),電機(jī)就能夠持續(xù)地旋轉(zhuǎn)起來。


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