無刷電機(jī)的基本原理

無刷直流電機(jī)是運(yùn)用半導(dǎo)體電源開關(guān)器件來完成電子器件控制回路的，即用電子開關(guān)器件替代傳統(tǒng)的接觸式換向器和電刷。它有著安全可靠性高、無控制回路火花、機(jī)械噪聲低等優(yōu)勢，廣泛運(yùn)用于錄音座、錄像機(jī)、電子儀器及自動化辦公設(shè)備中。

無刷直流電機(jī)由永磁體轉(zhuǎn)子、多極繞組定子、位置傳感器等構(gòu)成。部位傳感按轉(zhuǎn)子部位的轉(zhuǎn)變，朝著相應(yīng)次序?qū)Χㄗ永@組的電流完成換流（即檢測轉(zhuǎn)子磁極相比定子繞組的部位，并在確定的部位處出現(xiàn)部位傳感數(shù)據(jù)信號，經(jīng)數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換電路處理后去控制輸出功率開關(guān)電路，按相應(yīng)的邏輯關(guān)系完成繞組電流切換）。定子繞組的工作電壓由位置傳感器導(dǎo)出控制的電子器件開關(guān)電路提供。

位置傳感器有磁敏式、光電式和電磁式三種類別。

運(yùn)用磁敏式位置傳感器的無刷直流電機(jī)，其磁敏傳感器件（例如霍爾元件、磁敏二極管、磁敏詁極管、磁敏電阻器或?qū)Ｓ眉呻娐返龋┭b在定子部件上，用來檢測永磁體、轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時出現(xiàn)的磁場轉(zhuǎn)變。

運(yùn)用光電式位置傳感器的無刷直流電機(jī)，在定子部件上按相應(yīng)部位配備了光電傳感器件，轉(zhuǎn)子上裝有遮光板，光源為發(fā)光二極管或小燈泡。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，因?yàn)檎诠獍宓墓πВㄗ由系墓饷粼骷⒁聪鄳?yīng)頻率間歇間生脈沖信號。

運(yùn)用電磁式位置傳感器的無刷直流電機(jī)，是在定子部件上安裝有電磁傳感器部件（例如耦合變壓器、接近開關(guān)、LC諧振電路等），當(dāng)永磁體轉(zhuǎn)子部位發(fā)生改變時，電磁效應(yīng)將使電磁傳感器出現(xiàn)高頻調(diào)制數(shù)據(jù)信號（其幅值隨轉(zhuǎn)子部位而轉(zhuǎn)變 ）。

無刷電機(jī)的選取

無刷直流電機(jī)憑借長壽命、噪音低、大扭矩等特點(diǎn)廣泛運(yùn)用于AI智能、汽車、醫(yī)療器械、工業(yè)自動化等領(lǐng)域中，因?yàn)槠溆胁灰粯拥某叽绾皖愋停虼?怎么采用無刷直流電機(jī)，以達(dá)到設(shè)備性能標(biāo)準(zhǔn)，這也是特別關(guān)鍵的。

1、尺寸選取

在電源電壓可調(diào)的場所，可按具體需用選取轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)動速度與設(shè)備相應(yīng)的額定值貼近的直流無刷電機(jī)尺寸，根據(jù)改變電壓獲得所需轉(zhuǎn)動速度；在電源電壓固定的場所，要是沒有合理無刷直流電機(jī)可供采用時，可先按轉(zhuǎn)矩選取合理尺寸，而設(shè)備的電壓與轉(zhuǎn)動速度之間可作合理調(diào)整。

2、輸出功率選取

電動機(jī)導(dǎo)出的功率是有程度的，假如無刷電機(jī)的輸出功率選取過小，負(fù)荷超出了額定輸出功率便會出現(xiàn)電動機(jī)超負(fù)荷，超負(fù)荷的時候會出現(xiàn)電動機(jī)發(fā)燙、振蕩、轉(zhuǎn)動速度降低、聲音不正常等狀況，情況嚴(yán)重超負(fù)荷時，將要損壞電動機(jī)。而輸出功率過大，則會導(dǎo)致資金白費(fèi)。因此科學(xué)合理選取電動機(jī)的輸出功率是很重要的。

3、類別選取

宜首先采用效率高、價格低、溫度升高低的鐵氧體永磁直流電機(jī)。僅有當(dāng)對性能要求嚴(yán)苛、體積較小、周圍環(huán)境溫度較高時才會去考慮選用鋁鎳鈷永磁直流電機(jī)或稀土永磁直流電機(jī)。