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徹底理解無刷電機

作者: 時間:2025-05-20 來源:硬件筆記本 收藏

前言

現(xiàn)在很多設(shè)備都是搭載的而不是有刷電機了,為啥?性能好啊!

本文引用地址:http://2s4d.com/article/202505/470638.htm

引入

同性相斥異性相吸


可以看出,只要改變磁鐵的極性,電機就能轉(zhuǎn)起來

那 怎么改變磁鐵極性呢?

右手螺旋定則可以根據(jù)電流的流向來判斷哪一端是N


只要電流的方向改變了,那極性也就跟著改變了


下面用通電線圈來替代磁鐵


如何改變電流方向?

如果將4個開關(guān)按如圖的方式連接的話,閉合不同的開關(guān),電流方向就會發(fā)生改變(此電路是不是有點像字母‘H’,所以叫H橋電路)


現(xiàn)在,把開關(guān)替換成MOS管,就可以用單片機來控制了


如何控制電機的轉(zhuǎn)速?

假如開關(guān)一會兒閉合一會兒斷開,是不是電機的轉(zhuǎn)速就會相應(yīng)改變呢,對吧?(電機由于慣性不會斷電就立即停下來,斷電只會減速)

一會低電平一會高電平這種稱為PWM(脈沖寬度調(diào)制)如圖所示


其中占空比=高電平/周期×100%


即改變占空比就是改變高電平的時間,也就是改變轉(zhuǎn)速


如何檢測轉(zhuǎn)子位置?

這里不得不提霍爾元件,當霍爾元件對著N級時輸出高電平,對著S級時輸出低電平


但當轉(zhuǎn)動90度時,霍爾元件對著分界處,這時就紊亂了


解決方法是再多加一個霍爾元件


這樣一來,即使另一個霍爾元件對著分界處,也不會紊亂了,依舊檢測出轉(zhuǎn)子的位置


為什么會有星型接法?

如果此時給W線圈通電(產(chǎn)生N極)等轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)120度(假定順時針旋轉(zhuǎn)),再給U線圈通電,等轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)120度,再給V線圈通電


這種方式的缺點就是每條線圈是獨立的的,并且同一時刻只有一條線圈通電

那如果同一時刻是兩條線圈通電,那是不是旋轉(zhuǎn)會更快啊

下面將這3條線圈連接起來,每兩條線圈通電,這樣產(chǎn)生的力矩就變大,轉(zhuǎn)速也就變快了,不停切換三相電流的流向就能讓轉(zhuǎn)子一直高速旋轉(zhuǎn)


當霍爾元件檢測轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)多少度時,就會改變從哪條線通電或斷電

如圖所示


總結(jié)

本質(zhì)是根據(jù)右手螺旋定則來切換電流方向以產(chǎn)生旋轉(zhuǎn),并且根據(jù)霍爾元件檢測出轉(zhuǎn)子的位置,及時切換電流方向,為了效率更高,便采用星型接法




關(guān)鍵詞: 無刷電機 電機控制

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