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有刷直流電機是什么您弄得清楚嗎?

作者: 深圳順力電機發表時間:2022-05-18 10:23:14瀏覽量:296

BLDC(brushless DC electric motor)全稱是無刷直流電機。在介紹BLDC之前,這里就不得不說一下有刷直流電機,然后帶著問題再看什么是直流無刷電機。 結構 有刷直流電機發明于 19 世紀,現在應用仍然很普...

BLDCbrushless DC electric motor)全稱是無刷直流電機。在介紹BLDC之前,這里就不得不說一下有刷直流電機,然后帶著問題再看什么是直流無刷電機。

 

結構

 

有刷直流電機發明于 19 世紀,現在應用仍然很普遍,相比較于無刷直流電機,它的結構會更加復雜,通常電機內部結構的組件都包括轉子和定子;

 

轉子就是旋轉的;

定子就是固定的;

 

然后其中一個可能是永磁體,就是那種加入稀土等材料然后可以保持長期磁性的物質;

 

而另一個就是線圈繞組,經過交變電流之后,會產生變化的磁場,從而推動電機的轉子進行旋轉。

 

玩具四驅車的電機

原理

 

小時候拆過的小伙伴請舉手,好,言歸正傳,下面是一個簡單的兩極有刷直流電機的模型,我們來簡單分析一下它的旋轉原理;

 

狀態一

 

首先這里的轉子是勵磁繞組,正如前面提到的,就是線圈繞組,但是它如何通過交變電流呢,正是通過這個換向器,假設我們給線圈通電,這時候會在電樞周圍產生磁場。由于同極相斥,電樞的左側被推離左側,電樞的右側被拉向右側,從而導致轉子旋轉。

 

這里電樞是轉子,而永磁體是定子,其中用藍色表示N極,紅色表示S極;

 

狀態二

 

電樞繼續旋轉。當電樞與水平垂直時,即電樞產生的磁場與永磁體產生的磁場垂直,換向器反轉改變了通過線圈的電流方向,使磁場反轉。因此轉子可以繼續旋轉。

 

狀態三

 

重復以上過程,轉子就開始旋轉了。

 

旋轉過程

 

如果我們換一個更大的電池(電壓更高),這個線圈可能會轉的更快。

 

線圈旋轉

 

所以有刷直流電機可以很簡單地轉動起來,因為電機內部已經幫你做好了換向的工作,所以通??梢赃M行升壓和降壓調速,通常這里的做法是PWM,加上功率元器件,實現弱電控制強電,這有一部分屬于電力電子的范疇了。

 

最常經常使用的就是H橋驅動電路了,可以簡單的控制電機的正轉和反轉,還能通過控制PWM的占空比進行調速。

 

H橋電路

 

有刷直流電機雖然換相簡單,控制簡單,但是結構相對復雜,并且在換相的時候,容易產生火花。

 

大家想象一下,把插頭插入插座的時候,是不是會產生火花?是的,就是這種換相開關瞬間產生的火花,可能會損壞電刷,所以它的維護成本就直線上升了。

 

好了,差不多搞清楚直流有刷電機之后,可以看看直流無刷電機到底和它有什么相同和不同的地方呢?

 

無刷直流電機

 

直流無刷電機從結構上,比直流有刷電機少了電刷和換向器,所以內部結構無法自己完成換相的操作,因此就需要外部驅動信號進行換向。

 

這里我們還是從內部結構作為切入點,對其驅動時序進行分析,結果就會變得清晰起來。

 

下節跟大家說說有刷直流電機的結構吧~

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