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      無刷直流電機的工作原理

      2020-07-29

      無刷直流電機的工作原理

          今天咱們就簡單的說一下無刷電機(BLDC電機)。

          LearnEngineering制作的動畫,講解了無刷直流電動機的工作原理。無刷直流電機主要由用永磁材料制造的轉子、帶有線圈繞組的定子和位置傳感器(可有可無)組成!

          無刷直流電機由電動機主體和驅動器組成,是一種典型的機電一體化產品。由于無刷直流電動機是以自控式運行的,所以不會像變頻調速下重載啟動的同步電機那樣在轉子上另加啟動繞組,也不會在負載突變時產生振蕩和失步。

          無刷就是有刷電機中的“電刷”沒有了,電刷在有刷電機里扮演的角色是通過換向器向轉子里的線圈通電。那么沒有電刷的電機是如何向轉子里的線圈通電的呢?

          原來無刷電機采用永磁體來做轉子,轉子里是沒有線圈的。由于轉子里沒有線圈,所以不需要用于通電的換向器和電刷。取而代之的是作為定子的線圈。

          無刷電機的起源從頭來講也是比較簡單的:大部分有刷直流電機的問題都來自于電刷。電刷可能打火花、磨損、產生很強的噪音并產生很大一部分功耗,導致速度被嚴重限制,且不容易冷卻。這意味著您不能在任何易燃物周圍、需要長使用壽命、靜音或高效率的應用條件下、在任何高速或高功耗系統中使用有刷直流電機。這都是電刷顯著的缺點,取消電刷就可以解決這些問題,但是不好的地方是同時消除了機械換向。

      有刷直流電機結構

          缺乏機械換向會造成其它問題,因為電機需要換向。無刷電機使用電氣換向,這種換向方式下,您需要確保電機中的電流始終產生一個可以移動轉子的磁場。但是看看下圖,需要先知道轉子在哪里,才能考慮如何施加電流來移動轉子。

      無刷直流電機結構

          線圈不動,磁極旋轉。無刷直流電機,通過霍爾元件,感知永磁體磁極的位置,根據這種感知,使用電子線路,適時切換線圈中電流的方向,保證產生正確方向的磁力,來驅動電機。

      無刷電機的外觀及內部構造

          少了電刷,無刷直流電機的磨損主要是在軸承上了,從機械角度看,無刷直流電機幾乎是一種免維護的電動機了,必要的時候,只需做一些除塵維護即可。


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