無刷電機的驅(qū)動原理 直流有刷電機和無刷電機的差異

在上期芝識課堂中，我們一起認識了東芝無刷電機的基本知識，對于生活中無處不在的無刷電機，了解它的更多知識才能上手開發(fā)哦~今天芝子就帶你一起來學習無刷電機的驅(qū)動原理！

電機的驅(qū)動原理

電機系統(tǒng)由電磁感應產(chǎn)生動力輸出，具體的原理是當電流在線圈中流動時由磁體和磁場之間產(chǎn)生的排斥／吸引使電機旋轉(zhuǎn)。系統(tǒng)就利用來自相同磁極的排斥力和不同磁極的吸引力來旋轉(zhuǎn)電機。然后，通過控制定子上纏繞線圈的電流方向，依次切換定子磁場，使轉(zhuǎn)子（帶永磁體）旋轉(zhuǎn)，從而帶動整個系統(tǒng)實現(xiàn)動力輸出。在下圖中，我們詳細地展示了電機的驅(qū)動原理。值得注意的是，當施加電壓時，電機將會根據(jù)電壓的極性正／反向旋轉(zhuǎn)，施加的電壓決定旋轉(zhuǎn)的方向，而旋轉(zhuǎn)速度與電壓成正比變化關(guān)系。

圖1 電機驅(qū)動原理示意

直流有刷電機和無刷電機的差異

不同類型的電機存在不同的結(jié)構(gòu)，因此其工作原理也略有不同，根據(jù)我們上一期芝識課堂的內(nèi)容，我們主要介紹直流有刷電機和無刷電機的具體工作原理及其差異。

直流有刷電機的主要結(jié)構(gòu)由一個永磁定子、一個帶線圈的轉(zhuǎn)子、一個電刷和一個換向器組成。電機系統(tǒng)通電后，通過旋轉(zhuǎn)換向器，電流依次被施加到線圈上。當轉(zhuǎn)子的磁力方向發(fā)生改變時，會產(chǎn)生推進力，使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。

無刷電機因為沒有電刷所以結(jié)構(gòu)就更為簡單，系統(tǒng)的逆變電路通過切換線圈中的電流方向來改變磁力的方向。電機系統(tǒng)通電后，通過改變定子的磁力方向產(chǎn)生推進力，使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。

圖2形象展示了直流有刷電機和無刷電機的結(jié)構(gòu)區(qū)別，圖3則詳細展示了直流有刷電機和無刷電機的工作情況介紹。為了您更好地對比兩個電機系統(tǒng)的異同點，我們在表1中進行了針對性的對比，可以一目了然掌握兩者的最直觀差別。

圖2 直流有刷電機和無刷電機的結(jié)構(gòu)對比

圖3 直流有刷電機和無刷電機的工作情況對比

表一

有刷電機和無刷電機的對比

注1）有些定子的結(jié)構(gòu)有多種不同類型。

通過上方圖表的直觀對比，相信大家已經(jīng)對電機的工作原理有了最基本的理解，那么他們到底是按照什么樣的順序進行工作的呢？我們會在下一期芝識課堂中為大家以動圖形式展示，期待一下吧！

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