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直流無刷電機是什么,直流無刷電機的控制原理

作者:佚名    文章來源:本站原創(chuàng)    點擊數(shù):    更新時間:2021-05-04

我來說一下這個問題吧,我盡量說的簡單一點。直流無刷電機是什么,直流無刷電機的控制原理:
下圖是無刷電機的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。

 

在這個轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè),有兩個永久性磁鐵,一個是N極,一個是S極。這種結(jié)構(gòu)屬于外轉(zhuǎn)子型的無刷電機,即電機的轉(zhuǎn)子在外面,而定子在內(nèi)部。如下圖所示:

 

電機的定子結(jié)構(gòu)是線圈,也就是電磁鐵。定子在內(nèi)部是固定不動的,那么,大家來想一下,如何才能讓這個電機轉(zhuǎn)起來呢?
其實這個很容易想到,利用磁鐵異性相吸的原理,如果我給定子線圈通電如下所示,會發(fā)生什么情況呢?

 

很顯然,外面的轉(zhuǎn)子由于異性相吸的原理會逆時針轉(zhuǎn)動,讓自己的N極靠近定子電磁鐵的S極,自己的S極靠近定子的N極。很簡單吧?此麄兟目拷恕

 

如果兩個磁極靠近了怎么辦呢?還能繼續(xù)轉(zhuǎn)動嗎?顯然他們不想繼續(xù)轉(zhuǎn)動了。不過我們有辦法。
我們讓下一個線圈通電,剛才這個線圈不通電,即上圖中標B的線圈通電流。這樣永磁鐵就開始繼續(xù)趕路追尋下一個目標了。如下圖所示。

 

這個過程就好比你拿了一個胡蘿卜去勾引一頭驢,你的胡蘿卜和驢以同樣的速度在運動,蠢驢永遠也追不上胡蘿卜,但是蠢驢終歸是蠢驢,它會一直追下去。

 

就這樣,無刷電機就轉(zhuǎn)起來了,這當然是無刷電機最簡單、最基本的運行原理而已。它是有明顯的缺點的,它轉(zhuǎn)動的時候會抖動,一會快一會兒慢,就像這頭奔跑的蠢驢一樣,它看見胡蘿卜就跑,看不見的時候就不想跑,快追上胡蘿卜的時候跑得快,離胡蘿卜遠的時候跑的慢,怎么辦呢?干脆在給這個驢后面放個鞭子,拿鞭子打它讓他趕緊的跑。于是乎就有了這樣的電機,如下圖所示。

 

在上圖中,前面一個電磁鐵線圈在勾引永磁鐵,后面一個電磁鐵線圈在推動永磁鐵。就好像一頭驢,前面有吃的東西,后面有鞭子,你說它跑還是不跑呢?
這樣這頭蠢驢就開始賣力的馬不停蹄的奔跑了。。
有人說,哦,原來無刷電機這么簡單?No,No,No,這里面的關(guān)鍵技術(shù)是你怎樣讓內(nèi)部的定子線圈產(chǎn)生在合適的時間產(chǎn)生合適的電流?這簡單嗎?其實沒有電力電子技術(shù)的支持一點也不簡單啊。
有同學又問了,定子線圈怎么知道什么時候通什么電流,怎么知道驢什么時候追上來了,什么時候移動胡蘿卜?
其實我們在無刷電機里面安裝了霍爾傳感器,霍爾傳感器能夠感受轉(zhuǎn)子永磁鐵的位置,也就是驢的位置,它能夠及時的把驢的位置報告給定子線圈控制器,控制器根據(jù)這個信息來控制定子內(nèi)部的線圈電流流向。就這樣無刷電機就轉(zhuǎn)起來了。
我們可以看到,無刷電機的定子線圈內(nèi)部的電流其實也在不停的改變方向,所以其實是交流電,但是我們說的是無刷直流電機啊,是的,我們用的是直流電源啊,直流電源通過無刷電機的驅(qū)動器變成了交流電,這個過程其實是無刷電機的比較核心的技術(shù)。
普通直流電機線圈內(nèi)部也是流通的交流電,但是普通電機是通過電刷和換向器的合作把直流電變成了交流電,電刷這個裝置像一個刷子一樣一直在摩擦,使得普通直流電機結(jié)構(gòu)復雜,使用壽命不夠長,而無刷電機用的是電力電子技術(shù)實現(xiàn)了電流的逆變(直流變交流),沒有了電刷這個結(jié)構(gòu),所以叫做無刷電機。是一種技術(shù)的進步。
上個圖嚇唬一下你們。

 

怕不怕?
不怕你給大家講講吧!我先講到這里吧。
至于無刷電機的特點和優(yōu)點以及應用場合,其他人已經(jīng)回答的比較好了,我就不說了。

Tags:直流電機,交流電機,原理  
責任編輯:admin
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