無刷電機結(jié)構(gòu)及工作原理詳解-KIA MOS管

無刷電機結(jié)構(gòu)解析

無刷電機從結(jié)構(gòu)上，無刷電機和有刷電機有相似之處，也有轉(zhuǎn)子和定子，只不過和有刷電機的結(jié)構(gòu)相反；有刷電機的轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)的磁場，這個磁場驅(qū)動轉(zhuǎn)子上的永磁磁鋼轉(zhuǎn)動，電機就轉(zhuǎn)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(guān)，更與無刷電機的控制性能有很大關(guān)系，因為輸入的是直流電，電流需要電子調(diào)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(zhuǎn)速，以滿足模型使用需要。

總的來說，無刷電機的結(jié)構(gòu)是比較簡單的，真正決定其使用性能的還是無刷電子調(diào)速器，好的電子調(diào)速器需要有單片機控制程序設(shè)計、電路設(shè)計、復(fù)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(jié)構(gòu)

1、定子

（1）定子鐵芯：硅鋼片疊壓而成，內(nèi)圓表面開有槽，用于布置定子繞組。

（2）定子繞組：若干線圈。

無刷電機結(jié)構(gòu)

2、轉(zhuǎn)子：永磁體

（1）外轉(zhuǎn)子型

（2）內(nèi)轉(zhuǎn)子型

無刷電機結(jié)構(gòu)

內(nèi)轉(zhuǎn)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(dāng)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(yīng)強度B（如粗箭頭方向所示），而中間的轉(zhuǎn)子會盡量使自己內(nèi)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(nèi)轉(zhuǎn)子就會按順時針方向旋轉(zhuǎn)了。

無刷電機結(jié)構(gòu)

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

無刷電機結(jié)構(gòu)

（3）如此不斷改變兩頭螺線管的電流方向，內(nèi)轉(zhuǎn)子就會不停地轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子的位置有關(guān)，而與轉(zhuǎn)子的速度無關(guān)。

（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(yán)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(jié)構(gòu)，而是屬于開關(guān)磁阻電機結(jié)構(gòu)的變種（原始的開關(guān)磁阻電機的轉(zhuǎn)子上沒有永磁體）。