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教你了解无刷电机的工作原理
时间:2022-09-29        点击量:【 383 】次
      刷电机是航模/无人机动力系统的重要组成部分,所以了解它是怎么工作的很有必要,这篇我们主要讲解下它的工作原理, 然后在下篇会讲到无刷电机的重要参数:
  首先,什么是无刷电机呢?它是和有刷电机做对比,因为不像有刷电机一样带着碳刷,才起的这个名字
  无刷电机的结构:它由定子和转子2部分组成,跟字面意思一样,定子就是固定的部分,转子是需要转动的部分,如下图:无刷电机的转子上面贴的是永磁铁,定子是线圈绕组
  那无刷电机怎么工作呢?无刷电机分为2种,一种是内转子,一种是外转子,航模/无人机上用的通常都是外转子类型的无刷电机,我们就以外转子无刷电机为例,讲一下无刷电机是怎么工作的:
  ①首先给无刷电机定子上的线圈通电,学过初中物理我们知道,通电的线圈会产生磁场,就像个磁铁一样,会有N极和S极,然后转子上的磁铁就会和线圈产生吸引或排斥,这样转子就会转动
  ②怎么让转子持续转动呢?如果线圈上产生的磁场的N极和S极一直保持不动,转子终会停下来,就像2个磁铁吸在一起,所以我们需要让定子上线圈的N极和S极时刻变化,转子一直追着跑,又追不到,所以就停不下来,举个大家常用的例子:就好比有头蠢驴,前面挂着一个胡萝卜,一直往前走,但就是吃不着
  ③虽然是蠢驴和胡萝卜的道理,但是定子上的线圈怎么才能和转子保持恰当的距离,吸引着转子上的永磁铁,而又不会被转子追上呢?~~这时候我们就要拿出另外一个东西了,叫位置传感器,这个传感器能实时监测到转子上永磁铁的位置,然后把情况告诉给电机的控制器,让控制器改变这个永磁铁附近线圈的N,S极,这样转子就像蠢驴追着胡萝卜跑,一直追不到,也就一直停不下来。常用的位置传感器有霍尔元件,编码器等,其中霍尔元件属于磁敏式传感器
  ④结语:我们航模/无人机用的电机其实是没有内置传感器的,原因是为了减轻电机重量,以及降低零件的复杂程度,然后我们把这个检测任务就交给了电调,之后我会在讲解电调的文章中讲到这些问题
  标签:无刷马达
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