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全方位解讀直流無刷電機
全方位解讀直流無刷電機
1.基本結構
直流無刷電機主要由電機本體、位置傳感器和電子換向電路三大部分組成。電機本體包含定子和轉子,定子上纏繞著多相繞組,而轉子則采用永磁材料制成,這與傳統直流電機結構有所不同。位置傳感器用于實時監測轉子的位置,常見類型有霍爾傳感器等。電子換向電路則負責根據位置傳感器反饋的信號,控制電機繞組的通電順序和電流大小。
2.工作過程
當直流電源接入電機時,電流并非直接流入繞組,而是先通過電子換向電路。位置傳感器時刻監測轉子的位置,一旦檢測到轉子位置發生變化,就會向電子換向電路發送信號。電子換向電路依據該信號,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為例,當轉子處于某一位置時,電子換向電路使 A 相繞組通電,此時定子產生的磁場與轉子永磁體磁場相互作用,產生轉矩,推動轉子轉動。隨著轉子轉動,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,轉子繼續轉動。如此循環,通過不斷切換三相繞組的通電順序,持續產生旋轉磁場,驅動轉子持續、平穩地轉動。
3.優勢原理體現
這種無電刷的換向方式,避免了傳統直流電機電刷與換向器之間的摩擦損耗,大提高了電機的效率,通常可以達85%-95%。同時,由于電子換向電路能夠確控制電流,使得電機的轉速控制精度更高,可實現 ±0.1% 以內的高精度調速,滿足各類對轉速精度要求嚴苛的應用場景。