直流無(wú)刷電機(jī)BLDC原理

?極對(duì)數(shù):轉(zhuǎn)子磁鐵 NS 級(jí)的對(duì)數(shù)胸完,此參數(shù)和電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度有關(guān):電子速度 = 電機(jī)實(shí)際速度 * 極對(duì)數(shù)妥凳。
? KV 值:電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度贝攒,值越大電機(jī)轉(zhuǎn)速越大笆凌。電機(jī)轉(zhuǎn)速 = KV 值 * 工作電壓圣猎。同系列同外形尺寸的無(wú)刷電機(jī),根據(jù)繞線匝數(shù)的多少乞而,會(huì)表現(xiàn)出不同的 KV 特性送悔。繞線匝數(shù)多的, KV 值低,最高輸出電流小欠啤,扭力大鳍怨;繞線匝數(shù)少的, KV 值高跪妥,最高輸出電流大鞋喇,扭力小眉撵;
? 額定轉(zhuǎn)速:額定的電流下的空載轉(zhuǎn)速侦香,通常單位用 RPM 表示;
? 轉(zhuǎn)矩:電機(jī)中轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的可以帶動(dòng)機(jī)械負(fù)載的驅(qū)動(dòng)力矩纽疟。通常單位為:N.M罐韩;


一. 直流無(wú)刷電機(jī)簡(jiǎn)介

1.1 直流有刷/無(wú)刷的區(qū)別

無(wú)刷電機(jī)顧名思義就是沒(méi)有電刷,電刷就是電源和磁體之間的連接裝置污朽,不動(dòng)散吵。正所謂刷,就是刷在磁體上一樣蟆肆,然后磁體滾動(dòng)矾睦,電刷和磁體摩擦接觸跟刷磁體一樣。
既然沒(méi)了電刷就是少了摩擦炎功,那么損耗小枚冗,聲音小了


區(qū)別

1.2 直流無(wú)刷電機(jī)分類

分類

外轉(zhuǎn)子式

外轉(zhuǎn)子式:外面殼子旋轉(zhuǎn), 磁體做成轉(zhuǎn)子在外側(cè)蛇损,纏繞漆包線的釘子在內(nèi)側(cè)赁温。

內(nèi)轉(zhuǎn)子式

磁體轉(zhuǎn)子在內(nèi)側(cè),硅鋼片定子在電機(jī)外側(cè)


永磁同步電機(jī)

永磁同步電機(jī)(PMSM)該電機(jī)一般都配有高精度編碼器淤齐,優(yōu)點(diǎn)顯著股囊,精度高,效率高更啄,運(yùn)行可靠稚疹,損耗小,在精度要求較高的場(chǎng)合被廣泛應(yīng)用锈死。適合高級(jí)控制方式——FOC贫堰。

二. 右手定則和左手定則

1. 左手定則

常用于有刷電機(jī)上判斷磁體力的方向
四指指向電流方向,那么大拇指的方向就是導(dǎo)體受力方向待牵。

2. 右手定則

比如無(wú)刷電機(jī)其屏,為了改變磁體的極性,在鐵棒上會(huì)纏繞電線圈
當(dāng)用右手握住通電螺線管缨该,讓四指
指向電流的方向偎行,那么大拇指所指的那一端是通電螺線管的 N 極


右手螺旋判斷SN極

磁場(chǎng)

三. 無(wú)刷電機(jī)

1. 基本原理

下面是3極對(duì)內(nèi)轉(zhuǎn)式無(wú)刷電機(jī)的剖面圖:
通過(guò)改變ABC三對(duì)磁鐵的極性,通過(guò)同極相斥和異極相斥的作用來(lái)使轉(zhuǎn)子磁體旋轉(zhuǎn)。
改變極性就是改變電流的在線圈中的流通方向蛤袒。

三極對(duì)無(wú)刷電機(jī)

簡(jiǎn)化圖

如AB導(dǎo)通熄云,則通過(guò)平行四邊形的用力分析。則如下圖:
用力分析

各種通電情況

由于 BLDC 的運(yùn)行方式為繞組兩兩導(dǎo)通妙真,所以三相線圈的導(dǎo)通組合只有 6 種通電情況缴允,根據(jù)合理的順序依次切換通電順序即可讓轉(zhuǎn)子跟著磁場(chǎng)轉(zhuǎn)起來(lái)。
這種方式又叫6步控制法

2. 判斷轉(zhuǎn)子位置

上面說(shuō)了BLDC(無(wú)刷電機(jī))是通過(guò)繞組兩兩導(dǎo)通的6種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)的珍德,什么時(shí)候同哪組即需要知道當(dāng)前轉(zhuǎn)子的位置练般,需要用到霍爾傳感器
無(wú)刷電機(jī)依靠傳感器提供轉(zhuǎn)子位置信息進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的方式我們稱之為有感驅(qū)動(dòng)方式


霍爾傳感器

霍爾傳感器

電角度 = 機(jī)械角度 * 極對(duì)數(shù)


霍爾信號(hào)判斷位置

一般廠家都會(huì)給出一個(gè)霍爾傳感器和繞組得電情況的對(duì)應(yīng)關(guān)系表
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