一文讀懂無(wú)刷電機(jī)控制原理

前言

現(xiàn)在很多設(shè)備都是搭載的無(wú)刷電機(jī)而不是有刷電機(jī)了，為啥？性能好??！

同性相斥異性相吸

可以看出，只要改變磁鐵的極性，電機(jī)就能轉(zhuǎn)起來(lái)

那 怎么改變磁鐵極性呢？

右手螺旋定則可以根據(jù)電流的流向來(lái)判斷哪一端是N級(jí)

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(lái)替代磁鐵

如果將4個(gè)開(kāi)關(guān)按如圖的方式連接的話，閉合不同的開(kāi)關(guān)，電流方向就會(huì)發(fā)生改變（此電路是不是有點(diǎn)像字母‘H’，所以叫H橋電路）

現(xiàn)在，把開(kāi)關(guān)替換成MOS管，就可以用單片機(jī)來(lái)控制了

假如開(kāi)關(guān)一會(huì)兒閉合一會(huì)兒斷開(kāi)，是不是電機(jī)的轉(zhuǎn)速就會(huì)相應(yīng)改變呢，對(duì)吧？（電機(jī)由于慣性不會(huì)斷電就立即停下來(lái)，斷電只會(huì)減速）

一會(huì)低電平一會(huì)高電平這種稱為PWM（脈沖寬度調(diào)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(shí)間，也就是改變轉(zhuǎn)速

這里不得不提霍爾元件，當(dāng)霍爾元件對(duì)著N級(jí)時(shí)輸出高電平，對(duì)著S級(jí)時(shí)輸出低電平

但當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)90度時(shí)，霍爾元件對(duì)著分界處，這時(shí)就紊亂了

解決方法是再多加一個(gè)霍爾元件

這樣一來(lái)，即使另一個(gè)霍爾元件對(duì)著分界處，也不會(huì)紊亂了，依舊檢測(cè)出轉(zhuǎn)子的位置

如果此時(shí)給W線圈通電（產(chǎn)生N極）等轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)120度（假定順時(shí)針旋轉(zhuǎn)），再給U線圈通電，等轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)120度，再給V線圈通電

這種方式的缺點(diǎn)就是每條線圈是獨(dú)立的的，并且同一時(shí)刻只有一條線圈通電

那如果同一時(shí)刻是兩條線圈通電，那是不是旋轉(zhuǎn)會(huì)更快啊

下面將這3條線圈連接起來(lái)，每?jī)蓷l線圈通電，這樣產(chǎn)生的力矩就變大，轉(zhuǎn)速也就變快了，不停切換三相電流的流向就能讓轉(zhuǎn)子一直高速旋轉(zhuǎn)

當(dāng)霍爾元件檢測(cè)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)多少度時(shí)，就會(huì)改變從哪條線通電或斷電

如圖所示

無(wú)刷電機(jī)本質(zhì)是根據(jù)右手螺旋定則來(lái)切換電流方向以產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，并且根據(jù)霍爾元件檢測(cè)出轉(zhuǎn)子的位置，及時(shí)切換電流方向，為了效率更高，便采用星型接法。

原文：頭條@二兩紅油小面

轉(zhuǎn)自公眾號(hào)：一口Linux

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