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無刷直流電機的基本工作原理

文章來源：永阜康科技更新時間：2023/11/28 15:02:00

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無刷直流電機是指沒有碳刷和換向器的電動機，其轉(zhuǎn)子是由永久磁鋼制成的，線圈繞組繞制在定子上；無刷直流電機外形多樣，但其基本結(jié)構(gòu)相同，都是由外殼，轉(zhuǎn)軸、軸承、定子繞組線圈、轉(zhuǎn)子磁鋼、霍爾元件等構(gòu)成。如下圖所示。

無刷直流電機借助電子芯片技術(shù)，利用霍爾傳感器來達到無極調(diào)速運轉(zhuǎn)的目的。
霍爾元件是一種磁感應(yīng)傳感器，可以檢測磁場的極性，將磁場的極性變成電信號，送給對應(yīng)的晶體管的控制極。定子繞組中的勵磁電流是根據(jù)霍爾元件的信號進行切換，這樣就可以形成旋轉(zhuǎn)磁場，驅(qū)動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。
霍爾元件上下經(jīng)限流電阻接到直流電源上，有偏流流過使晶體管按照對應(yīng)方向截止或?qū)ā＃ㄈ缦聢D所示），這樣在定子W1線圈與定子w2定子線圈中，它受霍爾元件變化檢測的信號而改變，形成旋轉(zhuǎn)運動。
一般霍爾元件安裝在無刷直流電機靠近轉(zhuǎn)子磁極的位置。
霍爾元件用于檢測轉(zhuǎn)子磁極的位置，隨時采集位置信號送給電子電路，由芯片發(fā)出相應(yīng)的控制電壓，反饋給電機來改變定子繞組線圈中的電流方向和相位，并驅(qū)動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。見下圖所示。

無刷直流電機的基本工作原理是：電機的定子繞組線圈必須根據(jù)轉(zhuǎn)子的磁極方位切換其中的電流方向，才能使轉(zhuǎn)子連續(xù)旋轉(zhuǎn)，因此在無刷直流電機內(nèi)安裝設(shè)置一個轉(zhuǎn)子磁極位置的傳感器，這種傳感器都是采用霍爾元件。
霍爾元件安裝在無刷直流電機靠近轉(zhuǎn)子磁極的位置，輸出端分別加到兩個晶體三極管的基極，用于輸出極性相反的電壓，控制晶體三極管導(dǎo)體與截止，從而控制繞組線圈中的電流，使其繞組線圈產(chǎn)生磁場，吸引轉(zhuǎn)子連續(xù)運轉(zhuǎn)。詳細(xì)見圖中提示；

簡單地說，無刷直流電機它是隨著半導(dǎo)體技術(shù)不斷成熟、而采SPWM和SVPWM技術(shù)，來代替了傳統(tǒng)的永磁有刷直流電機的換向器而己。其它的工作原理完全一樣。

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