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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