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直流無刷電機(jī)是什么?及它在各個(gè)方面有何應(yīng)用?
時(shí)間:2022-03-20        點(diǎn)擊量:【 446 】次
  我來說一下這個(gè)問題吧,我盡量說的簡(jiǎn)單一點(diǎn)。
  下圖是無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。
  在這個(gè)轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè),有兩個(gè)永久性磁鐵,一個(gè)是N極,一個(gè)是S極。這種結(jié)構(gòu)屬于外轉(zhuǎn)子型的無刷電機(jī),即電機(jī)的轉(zhuǎn)子在外面,而定子在內(nèi)部。如下圖所示:
  電機(jī)的定子結(jié)構(gòu)是線圈,也就是電磁鐵。定子在內(nèi)部是固定不動(dòng)的,那么,大家來想一下,如何才能讓這個(gè)電機(jī)轉(zhuǎn)起來呢?
  其實(shí)這個(gè)很容易想到,利用磁鐵異性相吸的原理,如果我給定子線圈通電如下所示,會(huì)發(fā)生什么情況呢?
  很顯然,外面的轉(zhuǎn)子由于異性相吸的原理會(huì)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),讓自己的N極靠近定子電磁鐵的S極,自己的S極靠近定子的N極。很簡(jiǎn)單吧??此麄兟目拷恕?br />   如果兩個(gè)磁極靠近了怎么辦呢?還能繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)嗎?顯然他們不想繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)了。不過我們有辦法。
  我們讓下一個(gè)線圈通電,剛才這個(gè)線圈不通電,即上圖中標(biāo)B的線圈通電流。這樣永磁鐵就開始繼續(xù)趕路追尋下一個(gè)目標(biāo)了。如下圖所示。
  這個(gè)過程就好比你拿了一個(gè)胡蘿卜去勾引一頭驢,你的胡蘿卜和驢以同樣的速度在運(yùn)動(dòng),蠢驢永遠(yuǎn)也追不上胡蘿卜,但是蠢驢終歸是蠢驢,它會(huì)一直追下去。
  就這樣,無刷電機(jī)就轉(zhuǎn)起來了,這當(dāng)然是無刷電機(jī)最簡(jiǎn)單、最基本的運(yùn)行原理而已。它是有明顯的缺點(diǎn)的,它轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候會(huì)抖動(dòng),一會(huì)快一會(huì)兒慢,就像這頭奔跑的蠢驢一樣,它看見胡蘿卜就跑,看不見的時(shí)候就不想跑,快追上胡蘿卜的時(shí)候跑得快,離胡蘿卜遠(yuǎn)的時(shí)候跑的慢,怎么辦呢?干脆在給這個(gè)驢后面放個(gè)鞭子,拿鞭子打它讓他趕緊的跑。于是乎就有了這樣的電機(jī),如下圖所示。
  在上圖中,前面一個(gè)電磁鐵線圈在勾引永磁鐵,后面一個(gè)電磁鐵線圈在推動(dòng)永磁鐵。就好像一頭驢,前面有吃的東西,后面有鞭子,你說它跑還是不跑呢?
  這樣這頭蠢驢就開始賣力的馬不停蹄的奔跑了。。
  有人說,哦,原來無刷電機(jī)這么簡(jiǎn)單???No,No,No,這里面的關(guān)鍵技術(shù)是你怎樣讓內(nèi)部的定子線圈產(chǎn)生在合適的時(shí)間產(chǎn)生合適的電流?這簡(jiǎn)單嗎?其實(shí)沒有電力電子技術(shù)的支持一點(diǎn)也不簡(jiǎn)單啊。
  有同學(xué)又問了,定子線圈怎么知道什么時(shí)候通什么電流,怎么知道驢什么時(shí)候追上來了,什么時(shí)候移動(dòng)胡蘿卜?
  其實(shí)我們?cè)跓o刷電機(jī)里面安裝了霍爾傳感器,霍爾傳感器能夠感受轉(zhuǎn)子永磁鐵的位置,也就是驢的位置,它能夠及時(shí)的把驢的位置報(bào)告給定子線圈控制器,控制器根據(jù)這個(gè)信息來控制定子內(nèi)部的線圈電流流向。就這樣無刷電機(jī)就轉(zhuǎn)起來了。
  我們可以看到,無刷電機(jī)的定子線圈內(nèi)部的電流其實(shí)也在不停的改變方向,所以其實(shí)是交流電,但是我們說的是無刷直流電機(jī)啊,是的,我們用的是直流電源啊,直流電源通過無刷電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器變成了交流電,這個(gè)過程其實(shí)是無刷電機(jī)的比較核心的技術(shù)。
  普通直流電機(jī)線圈內(nèi)部也是流通的交流電,但是普通電機(jī)是通過電刷和換向器的合作把直流電變成了交流電,電刷這個(gè)裝置像一個(gè)刷子一樣一直在摩擦,使得普通直流電機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,使用壽命不夠長(zhǎng),而無刷電機(jī)用的是電力電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)了電流的逆變(直流變交流),沒有了電刷這個(gè)結(jié)構(gòu),所以叫做無刷電機(jī)。是一種技術(shù)的進(jìn)步。

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