无刷直流电机工作原理(直流无刷电机工作及控制原理)

永磁无刷电机工作原理

无刷直流电动机由电动机主体和驱动器组成，是典型的机电产品。由于无刷直流电动机以自控方式运行，因此它不会像在变频调速下具有重型启动功能的同步电动机那样，在转子上增加启动绕组，也不会在负载突然变化时振荡并失去步进。现在，中小容量无刷直流电动机的永磁体大多使用具有高磁能水平的稀土钕铁硼（Nd-Fe-B）材料。因此，稀土永磁无刷电动机的体积比相同容量的三相异步电动机的体积小一帧。 无刷直流电动机使用半导体开关设备实现电子换向，即用电子开关设备代替传统的接触式换向器和电刷。它具有可靠性高，无换向火花和低机械噪声的优点。它广泛用于高端记录基地，录像机，电子仪器和自动化办公设备。

无刷电机霍尔接线图

无刷直流电动机由永磁转子，多极绕组定子，位置传感器等组成。位置感应根据转子位置的变化按一定顺序改变定子绕组的电流（即检测到转子磁极相对于定子绕组的位置，并在确定的位置生成位置感应信号） （由信号转换电路Go处理），以控制电源开关电路并根据一定的逻辑关系来切换绕组电流。定子绕组的工作电压由一个由位置传感器输出控制的电子开关电路提供。 位置传感器分为三种类型：磁性，光电和电磁。使用磁性位置传感器的无刷直流电动机。磁传感器（例如霍尔元件，磁二极管，磁发电机，磁电阻器或专用集成电路）安装在定子组件上。检测永磁体和转子旋转时产生的磁场的变化。

直流无刷电机工作及控制原理

使用光电位置传感器的无刷直流电动机在定子组件上的特定位置配备有光电传感器装置，在转子上安装了遮光板，并且光源是发光二极管或小灯泡。当转子旋转时，由于遮光板的作用，定子上的光敏元件会间歇性地产生一定频率的脉冲信号。 使用电磁位置传感器的无刷直流电动机在定子组件上配备了电磁传感器组件（例如耦合变压器，接近开关，LC谐振电路等）。当永磁转子的位置发生变化时，电磁效应将引起电磁干扰。传感器会产生一个高频调制信号（其幅度随转子位置而变化）。

交流电动机的工作原理图解

结构上，无刷电机和有刷电机以及转子和定子之间存在相似之处。