[电机控制] BLDC电机是如何旋转的

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 楼主| szt1993 发表于 2024-9-24 12:00 | 显示全部楼层 |阅读模式
BLDC电机中的“BL”意为“无刷”,就是DC电机(有刷电机)中的“电刷”没有了。电刷在DC电机(有刷电机)里扮演的角色是通过换向器向转子里的线圈通电。那么没有电刷的BLDC电机是如何向转子里的线圈通电的呢?原来BLDC电动机电机采用永磁体来做转子,转子里是没有线圈的。由于转子里没有线圈,所以不需要用于通电的换向器和电刷。取而代之的是作为定子的线圈(图3)。

DC电机(有刷电机)中被固定的永磁体所制造出的磁场是不会动的,通过控制线圈(转子)在其内部产生的磁场来旋转。要通过改变电压来改变旋转数。BLDC电机的转子是永磁体,通过改变周围的线圈所产生的磁场的方向使转子旋转。通过控制通向线圈的电流方向和大小来控制转子的旋转。



BLDC电机的运转示意图。

BLDC电机将永磁体作为转子。由于无需向转子通电,因此不需要电刷和换向器。从外部对通向线圈的电进行控制。

有刷电机中的电刷换向器存在火花、无线电干扰、噪声,因磨损而寿命短等问题。而无刷直流电机(BLDC)不用电刷换相,使用电子开关换相。

硬件上,无刷电机主要采用三相逆变电路驱动



无刷直流电机,是靠定子磁场和转子磁场间的作用力拉动转子转动的。每一个线圈按照右手定则可以判断出单个线圈的磁场方向,两个线圈就通过矢量合成判断出合磁场方向,这样,三个线圈绕组由电子开关元件按规律接通直流电源,形成旋转磁场,从而牵引着转子旋转,整个过程就像毛驴上吊一根胡萝卜一样。



可以看到,转子在磁场中只有6个稳定状态,而且BLDC一般采用方波驱动,所以BLDC的转动实际上并不*滑,为了解决这个问题,就出现了多极(磁极对数)和多电机槽,比如两极BLDC,就从原本的360°里面“抖”6下,变成360°里面“抖”12下,极数越多越接**滑,类似于微积分思想。


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星辰大海不退缩 发表于 2024-9-25 19:03 | 显示全部楼层
通过控制通向线圈的电流方向和大小来控制转子的旋转。
LOVEEVER 发表于 2024-9-27 13:45 | 显示全部楼层
BLDC一般采用方波驱动,所以BLDC的转动实际上并不平滑
OKAKAKO 发表于 2024-9-28 14:42 | 显示全部楼层
无刷直流电机,是靠定子磁场和转子磁场间的作用力拉动转子转动的。
AdaMaYun 发表于 2024-9-30 10:57 | 显示全部楼层
无刷直流电机(BLDC)不用电刷换相,使用电子开关换相。
suncat0504 发表于 2024-10-31 15:32 | 显示全部楼层
有图有真相,学起来更容易。
Amazingxixixi 发表于 2024-12-2 14:15 | 显示全部楼层
学习一下
突然下起雨 发表于 2025-1-31 19:03 | 显示全部楼层
原来BLDC电动机电机采用永磁体来做转子,转子里是没有线圈的。
yutingwei 发表于 2025-2-25 15:52 | 显示全部楼层
电刷与换向器相互作用,不断改变电流流入转子线圈的方向,从而使得转子可以持续旋转。
suncat0504 发表于 2025-2-25 21:39 | 显示全部楼层
BLDC电动机不需要电刷了,减少了磨损件,这可能是其中的一个优点。
grfqq325 发表于 2025-2-28 01:34 | 显示全部楼层
要通过改变电压来改变旋转数。
4c1l 发表于 2025-4-29 11:26 | 显示全部楼层
通过电刷和换向器的配合,电流会被周期性地切换,从而让转子上的线圈在磁场中产生运动。 这种方式虽然结构简单,但电刷和换向器的接触会造成磨损和损耗,长期运行可能需要更换电刷。
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