無刷電機結構及工作原理詳解-KIA MOS管

無刷電機結構解析

無刷電機從結構上，無刷電機和有刷電機有相似之處，也有轉子和定子，只不過和有刷電機的結構相反；有刷電機的轉子是線圈繞組，和動力輸出軸相連，定子是永磁磁鋼；

無刷電機的轉子是永磁磁鋼，連同外殼一起和輸出軸相連，定子是繞組線圈，去掉了有刷電機用來交替變換電磁場的換向電刷，故稱之為無刷電機（Brushless motor）。

那現(xiàn)在就有問題了，沒有了電磁場的變換，如何讓無刷電機轉動呢？

簡單而言，依靠改變輸入到無刷電機定子線圈上的電流波交變頻率和波形，在繞組線圈周圍形成一個繞電機幾何軸心旋轉的磁場，這個磁場驅動轉子上的永磁磁鋼轉動，電機就轉起來了，

電機的性能和磁鋼數(shù)量、磁鋼磁通強度、電機輸入電壓大小等因素有關，更與無刷電機的控制性能有很大關系，因為輸入的是直流電，電流需要電子調速器將其變成3相交流電，還需要從遙控器接收機那里接收控制信號，控制電機的轉速，以滿足模型使用需要。 

總的來說，無刷電機的結構是比較簡單的，真正決定其使用性能的還是無刷電子調速器，好的電子調速器需要有單片機控制程序設計、電路設計、復雜加工工藝等過程的總體控制，所以價格要比有刷電機高出很多。

無刷直流電機的基本結構

1、定子

（1）定子鐵芯：硅鋼片疊壓而成，內圓表面開有槽，用于布置定子繞組。

（2）定子繞組：若干線圈。

2、轉子：永磁體

（1）外轉子型

（2）內轉子型

內轉子型無刷直流電機的工作原理

1、兩相兩極無刷直流電機的工作原理（磁回路分析法）

（1）當兩頭的線圈通上電流時，根據(jù)右手螺旋定則，會產(chǎn)生方向指向右的外加磁感應強度B（如粗箭頭方向所示），而中間的轉子會盡量使自己內部的磁力線方向與外磁力線方向保持一致以形成一個最短閉合磁力線回路，這樣內轉子就會按順時針方向旋轉了。

（2）磁場與外部磁場方向一致時，轉子所受磁力最大。但此時轉子呈水平狀態(tài)，轉子力臂為0。雖然不再受到轉動力矩的作用，但由于慣性，還會繼續(xù)順時針轉動。這時若改變兩頭螺線管的電流方向，轉子就會繼續(xù)順時針向前轉動。

（3）如此不斷改變兩頭螺線管的電流方向，內轉子就會不停地轉起來了。改變電流方向的這一動作，稱為換相。何時換相只與轉子的位置有關，而與轉子的速度無關。

（4）以上是最簡單的兩相兩極無刷直流電機的工作原理，僅僅用來說明概念用。**從嚴格意義上來說，并不是傳統(tǒng)的經(jīng)典的工業(yè)用的無刷直流電機結構，而是屬于開關磁阻電機結構的變種（原始的開關磁阻電機的轉子上沒有永磁體）。

外轉子型無刷直流電機的工作原理

1、外轉子型和內轉子型的區(qū)別在于，外轉子型電機將原來處于中心位置的磁鋼做成一片片，貼到了外殼上。無刷直流電機運行時，是整個外殼在轉，而中間的定子線圈不動。

2、外轉子型較內轉子型來說，轉子的轉動慣量要大很多，因為轉子的主要質量都集中在外殼上，所以轉速較內轉子電機要慢。

3、外轉子型無刷直流電機工作原理的分析方法與內轉子型類似，原則是轉子的N極與通電繞組的S極有對齊的運動趨勢，而轉子的S極與通電繞組的N極有對齊的運動趨勢。

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