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全方位解讀直流無刷電機(jī)
全方位解讀直流無刷電機(jī)
1.基本結(jié)構(gòu)
直流無刷電機(jī)主要由電機(jī)本體、位置傳感器和電子換向電路三大部分組成。電機(jī)本體包含定子和轉(zhuǎn)子，定子上纏繞著多相繞組，而轉(zhuǎn)子則采用永磁材料制成，這與傳統(tǒng)直流電機(jī)結(jié)構(gòu)有所不同。位置傳感器用于實(shí)時(shí)監(jiān)測轉(zhuǎn)子的位置，常見類型有霍爾傳感器等。電子換向電路則負(fù)責(zé)根據(jù)位置傳感器反饋的信號，控制電機(jī)繞組的通電順序和電流大小。
2.工作過程
當(dāng)直流電源接入電機(jī)時(shí)，電流并非直接流入繞組，而是先通過電子換向電路。位置傳感器時(shí)刻監(jiān)測轉(zhuǎn)子的位置，一旦檢測到轉(zhuǎn)子位置發(fā)生變化，就會(huì)向電子換向電路發(fā)送信號。電子換向電路依據(jù)該信號，按照特定順序切換定子繞組中的電流方向。以三相直流無刷電機(jī)為例，當(dāng)轉(zhuǎn)子處于某一位置時(shí)，電子換向電路使 A 相繞組通電，此時(shí)定子產(chǎn)生的磁場與轉(zhuǎn)子永磁體磁場相互作用，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，推動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，位置傳感器檢測到新位置，電子換向電路隨即切換電流，使 B 相繞組通電，轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。如此循環(huán)，通過不斷切換三相繞組的通電順序，持續(xù)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子持續(xù)、平穩(wěn)地轉(zhuǎn)動(dòng)。
3.優(yōu)勢原理體現(xiàn)
這種無電刷的換向方式，避免了傳統(tǒng)直流電機(jī)電刷與換向器之間的摩擦損耗，大提高了電機(jī)的效率，通常可以達(dá)85%-95%。同時(shí)，由于電子換向電路能夠確控制電流，使得電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制精度更高，可實(shí)現(xiàn) ±0.1% 以內(nèi)的高精度調(diào)速，滿足各類對轉(zhuǎn)速精度要求嚴(yán)苛的應(yīng)用場景。
