前言
現在很多設備都是搭載的無刷電機而不是有刷電機了,為啥?性能好啊!
引入
同性相斥異性相吸
可以看出,只要改變磁鐵的極性,電機就能轉起來
那 怎么改變磁鐵極性呢?
右手螺旋定則可以根據電流的流向來判斷哪一端是N級
只要電流的方向改變了,那極性也就跟著改變了
下面用通電線圈來替代磁鐵
如何改變電流方向?
如果將4個開關按如圖的方式連接的話,閉合不同的開關,電流方向就會發生改變(此電路是不是有點像字母‘H’,所以叫H橋電路)
現在,把開關替換成MOS管,就可以用單片機來控制了
如何控制電機的轉速?
假如開關一會兒閉合一會兒斷開,是不是電機的轉速就會相應改變呢,對吧?(電機由于慣性不會斷電就立即停下來,斷電只會減速)
一會低電平一會高電平這種稱為PWM(脈沖寬度調制)如圖所示
其中占空比=高電平/周期×100%
即改變占空比就是改變高電平的時間,也就是改變轉速
如何檢測轉子位置?
這里不得不提霍爾元件,當霍爾元件對著N級時輸出高電平,對著S級時輸出低電平
但當轉動90度時,霍爾元件對著分界處,這時就紊亂了
解決方法是再多加一個霍爾元件
這樣一來,即使另一個霍爾元件對著分界處,也不會紊亂了,依舊檢測出轉子的位置
為什么會有星型接法?
如果此時給W線圈通電(產生N極)等轉子旋轉120度(假定順時針旋轉),再給U線圈通電,等轉子旋轉120度,再給V線圈通電
這種方式的缺點就是每條線圈是獨立的的,并且同一時刻只有一條線圈通電
那如果同一時刻是兩條線圈通電,那是不是旋轉會更快啊
下面將這3條線圈連接起來,每兩條線圈通電,這樣產生的力矩就變大,轉速也就變快了,不停切換三相電流的流向就能讓轉子一直高速旋轉
當霍爾元件檢測轉子旋轉多少度時,就會改變從哪條線通電或斷電
如圖所示
總結
無刷電機本質是根據右手螺旋定則來切換電流方向以產生旋轉,并且根據霍爾元件檢測出轉子的位置,及時切換電流方向,為了效率更高,便采用星型接法。
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