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直流無刷電機的工作原理
分析表明,直流電刷的確定主要由電刷和換向器引起。因此,無刷直流電動機的特點是去掉電刷和換向器。因此,它也失去了改變電流方向的能力。為了彌補這一損失,它需要增加一個電子換向器。直流無刷電機和無刷電機之間的另一個主要區(qū)別是繞組和永磁體的位置是互換的。如圖1-4所示,典型的三相無刷直流電動機(如果直譯,應該是直流無刷電機,但作者習慣了無刷直流馬達的說法,所以文章中可能有兩種表達方式。你知道,這意味著相同的東西)。永磁體放置在轉(zhuǎn)子上,繞組放置在定子上(這是一種內(nèi)部轉(zhuǎn)子形式,一些外部轉(zhuǎn)子形式會將永磁體置于外部),電刷和換向器不再可見,但需要添加電子換向器。直流無刷電機需要獲得轉(zhuǎn)子的位置,以便通過電子換向器進行正確的換向,通常通過霍爾傳感器實現(xiàn)。
直流無刷電機主要通過霍爾傳感器或反電動勢獲得當前轉(zhuǎn)子的位置,然后根據(jù)設定的換流表獲得在當前時間應該給哪些兩相繞組通電,從而獲得定子磁通以及反向與轉(zhuǎn)子磁通方向之間的一定角度。
通過說明直流無刷電機的工作原理。常用的控制方法是每次給兩相繞組通電。每個相繞組的通電時間為120度,剩余的非通電繞組可用于檢測反電動勢并進行換向。這樣,在每次通電過程中可以產(chǎn)生雙扭矩,并且效率得到提高。此時,您可能還有另一個問題。我應該什么時候給哪兩個階段通電?如何實現(xiàn)?
這是使用直流無刷電機結構一章中提到的霍爾信號和電子換向裝置。根據(jù)電流收集的HALL值和定義的換向表,可以看出此時A相應與正電流連接,C相應與負電流連接(定義電流的正方向是流入繞組)。類似地,HALL值在60度電角度之后再次跳躍。根據(jù)相同的原理,正電流應施加到B相,負電流應施加到C相。
直流無刷電機的缺點:
(1) 摩擦和損耗大
老模特朋友以前在玩刷電機時遇到過這個問題。也就是說,在使用電機一段時間后,他們需要打開電機清潔電機的碳刷,耗時費力,維護強度不亞于家庭清潔。
(2) 加熱量大,使用壽命短
由于電刷電機的結構,電刷和換向器之間的接觸電阻非常大,導致電機的整體電阻很大,容易加熱。永磁體是一種熱元件。如果溫度過高,磁鋼會消磁,這會降低電機性能并影響電刷電機的壽命。
(3) 低效率和低輸出功率
上述有刷電機的發(fā)熱問題很大程度上是由于電流對電機內(nèi)阻所做的功,因此電能很大程度上轉(zhuǎn)化為熱能,因此有刷電機輸出功率不大,效率也不高。
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