无刷直流电机的基本工作原理是什么?
答;无刷直流电机是指没有碳刷和换向器的电动机,其转子是由永久磁钢制成的,线圈绕组绕制在定子上;无刷直流电机外形多样,但其基本结构相同,都是由外壳,转轴、轴承、定子绕组线圈、转子磁钢、霍尔元件等构成。如下图所示。
无刷直流电机借助电子芯片技术,利用霍尔传感器来达到无极调速运转的目的。
霍尔元件是一种磁感应传感器,可以检测磁场的极性,将磁场的极性变成电信号,送给对应的晶体管的控制极。定子绕组中的励磁电流是根据霍尔元件的信号进行切换,这样就可以形成旋转磁场,驱动转子旋转。
霍尔元件上下经限流电阻接到直流电源上,有偏流流过使晶体管按照对应方向截止或导通。(如下图所示),这样在定子W1线圈与定子w2定子线圈中,它受霍尔元件变化检测的信号而改变,形成旋转运动。
一般霍尔元件安装在无刷直流电机靠近转子磁极的位置。
霍尔元件用于检测转子磁极的位置,随时采集位置信号送给电子电路,由芯片发出相应的控制电压,反馈给电机来改变定子绕组线圈中的电流方向和相位,并驱动转子旋转。见下图所示。
无刷直流电机的基本工作原理是;电机的定子绕组线圈必须根据转子的磁极方位切换其中的电流方向,才能使转子连续旋转,因此在无刷直流电机内安装设置一个转子磁极位置的传感器,这种传感器都是采用霍尔元件。
霍尔元件安装在无刷直流电机靠近转子磁极的位置,输出端分别加到两个晶体三极管的基极,用于输出极性相反的电压,控制晶体三极管导体与截止,从而控制绕组线圈中的电流,使其绕组线圈产生磁场,吸引转子连续运转。详细见图中提示;
简单地说,无刷直流电机它是随着半导体技术不断成熟、而采SPWM和SVPWM技术,来代替了传统的永磁有刷直流电机的换向器而己。其它的工作原理完全一样。
知足常乐2019.3.31日于上海
无刷电机是相对于有刷电机而言的。直流有刷电机由定子、转子、电刷和换向器构成。电刷和换向器所起到的作用就是换相。而无刷电机是由定子和转子构成的,与有刷电机相比少了电刷和换向器。
无刷电机的转子是一块永磁体材料,在定子上有铁芯,铁芯上绕有线圈,当给线圈通以变化的电流后,会产生磁场,这个感应磁场和转子磁体相互作用,由此转子转动起来(头条号玩转嵌入式)。为了让电机平滑持续的转动,可以按照一定的顺序给线圈通电即可。以三相直流无刷电机为例,其中一个节拍如下图所示。
电机在启动的时候,需要知道转子当前所在的位置。如果是有感电机,可以通过单片机捕捉霍尔信号从而可以判断转子的位置(头条号玩转嵌入式),有感电机的控制方式如下图所示。
如果是无感电机,由于没有霍尔,则判断转子位置的电路就稍微麻烦一点,可以通过比较器搭建反动势过零检测电路来判断当前转子的位置,其控制电路如下图所示。
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