直流无刷电机的工作原理

Question

如题所述

Answer 1

无刷直流电动机的工作原理介绍如下：
1. 电子换向替代机械结构
无刷直流电动机通过电子换向系统替代了传统的机械换向器（包括换向器和电刷）。这种改变不仅保留了直流电动机的调速和启动优势，还融合了交流电动机的结构简单和维护便捷的特点。因此，无刷直流电动机因其出色的性能、可靠的工作能力和较低的维护需求而得到了快速的发展。
2. 结构与传统的直流电动机不同
与传统直流电动机中旋转的电枢和静止的磁极不同，无刷直流电动机的设计是磁极旋转而电枢静止。电枢绕组的电流换向是通过位置传感器和电子开关电路来实现的，这使得电机能够实现无刷运行。
3. 电动机的主要组成部分
无刷直流电动机通常由三个主要部分组成：电动机本身、位置传感器和电子开关。电动机部分由多相（如三相、四相、五相等）电枢绕组的定子和带有特定极对数的永磁体转子构成。定子绕组通常标记为AA、BB、CC，转子则由永磁磁铁（标记为NS）构成。转子位置传感器（标记为PS）与电动机转子同轴连接，而电子开关电路则由功率开关管BG1、BG2、BG3组成，这三相绕组A、B、C分别与相应的开关管相串联，并接到电源上。
4. 运行原理
无刷直流电动机的运行原理涉及PS传感器发出的信号，这些信号控制BG1、BG2、BG3等开关管的导通与截止。当开关管导通时，相应的定子绕组中会有电流流过，产生磁场。这个磁场与永磁转子的磁极相互作用，产生力矩，从而启动转子旋转。由于位置传感器转子与电动机转子同轴相连，转子也会随之旋转，并依次向BG1、BG2、BG3发出信号，控制它们的导通与截止。这样，电枢绕组中的电流会随着转子位置的变化而顺序换向，使得电枢磁场以步进式旋转，从而驱动电动机的转子持续旋转。
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