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无刷电机是何神物? 无刷电机工作原理

作者:音曼顿 浏览: 发表时间:2022-05-17 09:09:04



一、无刷电机是什么神物?


在解释无刷电机之前,首先要了解电机的工作原理。


如果你的高中物理学还不错,你应该知道这样一个定理:左手螺旋定则。该定则的目的是判断通电导线在磁场中的安培力 F (或运动)方向,磁感应强度B通电导体棒的电流方向 I三者方向之间的关系的定律。简而言之,就是如果给一根导体通上电流,将其置于磁场之中,那么它就会受到安倍作用力的影响进行运动,而电机之所以能在通电后进行运动,就是因为永磁体磁场(定子)和电磁场(转子)之间相互作用的结果。



如果没有转向刷,会有什么问题?也就是说,单向电流产生的单向安倍力将导体推出永磁体磁场,从而无法实现电机的运动。因此,有必要设置一个转向装置(通常由图4中的转向器和刷组成),通过不断改变电流流向,调整导体受到的安倍力方向,使转子(即通电导体)在定子(永磁体)中旋转。所谓刷是指图4中的刷,它的功能是通过接触转向器为永磁体中的转子提供正反向电流,从而使电机旋转。然而,刷模式的缺点是显而易见的,即刷必须与换向器接触,这往往会导致刷磨损,甚至火花、电磁干扰等问题,影响电机的使用寿命。


为了克服上述缺点,一些人提出了无刷电机的概念。电机采用电子方向,无换向器和碳刷,但使用位置传感器,主要由永磁体转子、多极绕组定子(所谓的多绕组定子,是多个定子绕组通电导体,根据需要产生磁场)和位置传感器,位置传感器根据转子位置磁极,对邻近定子线圈,让定子产生磁极,可以吸引转子旋转,重复可以促进电机旋转。



改进后的无刷电机一般具有以下优点[3]:


(1)无刷、低干扰

除刷外,无刷电机最直接的变化是没有刷电机运行时产生的电火花,大大降低了电火花对遥控无线电设备的干扰。


(2)噪音低,运行顺畅

无刷电机无刷,摩擦大大降低,运行平稳,噪音低得多。这一优势是对模型运行稳定性的巨大支持。


(3)寿命长,维护成本低

没有刷子,无刷电机的磨损主要在轴承上。从机械的角度来看,无刷电机几乎是一种免维护电机。必要时,只需进行一些除尘和维护。


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