直流无刷电机原理.doc

直流无刷电机的原理与控制
作者：micstone
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直流无刷电机在各个方面得到广泛的应用，处处都可以见到它们的踪影，种类也很繁多，因为本人从事的是电动车方面的行业，故在这里我们主要讲讲电动车上直流无刷电机的原理和控制
它的结构图如下：（这是一个小型直流无刷电机的结构图，是本人根据实物，用WINDOWS画图板一笔一画绘制，发了不少心血，未经同意，不得转载）当然电动车上的无刷电机线圈更多，不过和下面介绍的原理是一样的。这样做的目的是为了简化，同时也是为了使大家更易于理解。

其实无刷电机的原理很简单，概括的说就是：
当给内置霍耳传感器接通电源时，这些霍耳传感器将信号输入到控制器
其实这些信号间接反映了转子所处的位置
控制器对这些信号经过判断之后，作出相应的输出，并给相应的线圈通电，通电产生了磁场。
因为同性相斥，异性想吸的原理，定子和转子就相对移动。
普通无刷电机的定子是线圈（上面连有霍耳传感器），于是转子（磁钢及轮子）受迫转动。
转子一转动，内置霍耳传感器的输出信号便发生改变，控制器又输出不同方向的电流
而该输出产生的磁场又刚好再次和固定磁场（磁钢）同性相斥，异性相吸，结果再次迫使转子转动，接着霍耳传感器的输出信号又再次发生改变.......这样周而复使，轮子就不断转动（每次霍耳信号改变，控制器产生的电流方向要与电机所要求的一致才行，也就是相序要匹配，轮子才会朝一个方向运动）。

一，无刷电机的原理
以下这是上一期HYPERLINK"http://hi.baidu.com/diydz/blog/item/0fbe02874bbe6c28c75cc35a.html"\t"_blank"(电动车)直流无刷电机的原理与控制里的原理图，在这一期里着重介绍无刷电机的运行原理

电机内部霍耳传感器的正电源线即红线一般接5－12v直流电。而以5V居多。霍耳的信号线传递电机里面磁钢相对于线圈的位置，根据三个霍耳的信号控制器能知道此时应该如何给电机的线圈供电（不同的霍耳信号，应该给电机线圈提供相对应方向的电流），就是说霍耳状态不一样，线圈的电流方向不一样。
二，无刷电机的运行原理
霍耳信号传递给控制器，控制器通过电机相线（粗线，不是霍耳线）给电机线圈供电，电机旋转，磁钢与线圈（准确的说是缠在定子上的线圈，其实霍耳一般安装在定子上）发生转动，霍耳感应出新的位置信号，控制器粗线又给电机线圈重新改变电流方向供电，电机继续旋转（线圈和磁钢的位置发生变化时，线圈必须对应的改变电流方向，这样电机才能继续向一个方向运动，不然电机就会在某一个位置左右摆动，而不是连续旋转），这就是电子换相。如图所示

图1

图2

图3

图4

图5