無刷電機的工作原理是什么?(FJH)
無刷電機的工作原理是利用電子換向技術,使定子產生旋轉磁場,驅動轉子上的永磁體轉動13。具體過程如下:
基本結構: 定子:由硅鋼片、漆包線等構成,是產生旋轉磁場的部分。漆包線按照一定的方式繞制在定子鐵芯上,形成多個繞組。 轉子:由轉軸和永磁體組成。永磁體安裝在轉子上,為電機提供磁場。 位置傳感器:用于檢測轉子的位置,并將位置信號反饋給控制電路,以便控制定子繞組的電流換向。常見的位置傳感器有磁敏式(如霍爾元件)、光電式和電磁式等。
工作過程: 產生旋轉磁場:當給無刷電機的定子繞組通電時,電流通過繞組會產生磁場。由于定子繞組是按照一定的規律分布和連接的,通電后會在定子內部形成一個旋轉的磁場2。 轉子受力轉動:根據磁極間的相互作用原理,即同極相斥、異極相吸,轉子上的永磁體與定子產生的旋轉磁場相互作用,會使轉子受到一個轉矩,從而開始轉動2。 電子換向:轉子在轉動過程中,位置傳感器不斷地檢測轉子的位置,并將位置信號傳輸給控制電路。控制電路根據位置信號,按照一定的順序切換定子繞組的通電狀態,使定子磁場的方向始終與轉子磁場的方向保持一定的角度,從而保證轉子能夠持續地轉動13。
例如,對于三相無刷電機,通常采用六步換向法。即按照特定的順序,依次給不同的定子繞組通電,使電機能夠平穩地轉動2。假設初始狀態下,A 相繞組通電,此時 A 相產生的磁場吸引轉子上的永磁體,使轉子開始轉動。當轉子轉動到一定角度后,位置傳感器檢測到轉子的位置變化,控制電路便切換到 B 相繞組通電,此時 B 相產生的磁場繼續驅動轉子轉動。接著按照 C 相、A 相、B 相、C 相、A 相…… 的順序不斷循環切換通電狀態,電機就能夠持續地旋轉起來。

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