无刷直流电动机的工作原理

无刷直流电动机

无刷直流电动机(brushless DC motor)是由电动机本体、转子位置传感器和电子开关线路三部分组成。其原理框图如下图所示。图中，直流电源通过开关电路向电动机定子绕组供电，位置传感器随时检测到转子所处的位置，并根据转子的位置信号来控制开关管的导通和截止，从而自动地控制哪些绕组通电，哪些绕组断电，实现了电子换向。

图7-46 无刷直流电动机的原理框图

无刷直流电动机的基本结构如下图所示。无刷直流电动机的转子是由永磁材料制成的，是具有一定磁极对数的永磁体。

图7-47 无刷直流电动机结构示意图

无刷直流电动机的工作原理
普通直流电动机的电枢在转子上，而定子产生固定不动的磁场。为了使直流电动机旋转，需要通过换向器和电刷不断改变电枢绕组中电流的方向，使两个磁场的方向始终保持相互垂直，从而产生恒定的转矩驱动电动机不断旋转。
无刷直流电动机为了去掉电刷，将电枢放到定子上去，而转子制成永磁体，这样的结构正好和普通直流电动机相反；然而，即使这样改变还不够，因为定子上的电枢通过直流电后，只能产生不变的磁场，电动机依然转不起来。为了使电动机转起来，必须使定子电枢各相绕组不断地换相通电，这样才能使定子磁场随着转子的位置在不断地变化，使定子磁场与转子永磁磁场始终保持左右的空间角，产生转矩推动转子旋转。