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无刷电机的工作原理


来源: 明浩源电机官网 / 日期: 2020-10-08 / 点击: 493次
无刷电机的工作原理,无刷直流电动机是采用半导体开关器件来实现电子换向的,即用电子开关器件代替传统的接触式换向器和电刷。它具有可靠性高、无换向火花、机械噪声低等优点,广泛应用于高档录音座、录像机、电子仪器及自动化办公设备中。

无刷电机的工作原理,无刷直流电动机由永磁体转子、多极绕组定子、位置传感器等组成。位置传感按转子位置的变化,沿着一定次序对定子绕组的电流进行换流(即检测转子磁极相对定子绕组的位置,并在确定的位置处产生位置传感信号,经信号转换电路处理后去控制功率开关电路,按一定的逻辑关系进行绕组电流切换)。定子绕组的工作电压由位置传感器输出控制的电子开关电路提供。

位置传感器有磁敏式、光电式和电磁式三种类型。

采用磁敏式位置传感器的无刷直流电动机,其磁敏传感器件(例如霍尔元件、磁敏二极管、磁敏诂极管、磁敏电阻器或专用集成电路等)装在定子组件上,用来检测永磁体、转子旋转时产生的磁场变化。

采用光电式位置传感器的无刷直流电动机,在定子组件上按一定位置配置了光电传感器件,转子上装有遮光板,光源为发光二极管或小灯泡。转子旋转时,由于遮光板的作用,定子上的光敏元器件将会按一定频率间歇间生脉冲信号。 采用电磁式位置传感器的无刷直流电动机,是在定子组件上安装有电磁传感器部件(例如耦合变压器、接近开关、LC谐振电路等),当永磁体转子位置发生变化时,电磁效应将使电磁传感器产生高频调制信号(其幅值随转子位置而变化)。


无刷电机是在永磁直流有刷电机的基础上发展而来的。随着电子控制技术的不断发展和进步,无刷电机电源波形从方波输入,逐渐发展成为正弦波输入和同步控制。形成同步运行无刷电机,也被称为同步电机。现在,仍然把单一方波(梯形波)电源输入,不涉及同步控制技术的电机称为无刷电机。

无刷电机的工作原理相比永磁直流有刷电机要相对复杂,因为电子换向技术改变了电机的结构与形式,把痛点的线圈固定不动,并产生了一个可以旋转的磁场,使得磁钢转动,控制信号跟随转子转动的情况而相应变化。

无刷电机是一个机电一体化的电机产品,由电机、传感器、驱动器构成,位置传感器检测转子的磁极信号,控制器对比此信号进行逻辑处理,并产生相应的开关信号,开关信号再以一定的顺序触发驱动器中的功率开关器件,将电源电流以一定的逻辑关系分配给电机的各相绕组,使电机旋转并产生连续的转矩,这就是无刷电机的工作原理。

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