什么是无刷电机
带有电刷而被称为“有刷电机(换向器电机、整流子电机)”可以说,它是与转子一起旋转的换向器(导电滑环)作为机械开关与电刷反复接触和不接触,从而使转子的磁极自动变化而实现持续旋转的电机。
这种电机会自动持续旋转,但从其结构上看,存在电刷与换向器相互摩擦造成磨损而导致寿命短的问题(电刷材质也是开发时需要解决的主要课题之一)。因此,在研究如何提高这种机械开关部分的寿命过程中,无刷电机作为一种全新的开关结构应运而生。
无刷电机的开关部分采用具有实用性的半导体器件——晶体管来执行开关功能。需要使用6个晶体管作为有刷电机的换向器和电刷部分的替代品(三相全波的情况。图中为使用了MOSFET的示例),组成如下电路使电机旋转。
有了这种结构,就需要新的技术。首先,要想用好前面提到的晶体管,必须具备与“开关”相关的技术和晶体管使用相关的知识。另外,在机械开关过程中,是自动切换线路,而晶体管则需要通过信号来控制ON/OFF。随着开关技术的发展,这种开关发展为由被称为“控制器”的集成电路(IC)组成,因此“驱动控制”也逐渐成为一项技术。而且,由于需要通过检测磁体的位置来产生开关的控制信号,因此“磁体位置检测”技术也得以研究和发展。“电机驱动器”正是这些技术的具体体现。
无刷电机的结构,由于绕组保持与电路相连的状态,无法让电磁体旋转,所以,电磁体成为定子,永磁体成为转子。
综上所述,可以说从结构方面看,无刷电机是用晶体管来切换电磁体的磁极,使由永磁体组成的转子转动的,由控制器根据转子的位置信息生成电磁体的切换信号。
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