- 首頁 >
直流無刷電機的部件介紹
直流無刷電機的部件介紹
直流無刷電機由電機本體、位置傳感器和電子控制器三大核心部分組成,各部件協同工作實現無刷化運行,兼具直流電機的調速性能與交流電機的長壽命優勢。
1. 電機本體
定子:由硅鋼片疊壓而成,繞組按定規律分布在定子槽內,通入三相交流電后產生旋轉磁場。繞組的繞制方式(如星形或三角形連接)直接影響電機的輸出扭矩和轉速特性。
轉子:由永磁體(如釹鐵硼、 ferrite 等)和轉軸組成,永磁體按極性交替排列,在定子旋轉磁場的作用下受力旋轉。轉子的磁鋼數量和充磁方式決定了電機的磁極對數,進而影響轉速(轉速與磁極對數成反比)。
2. 位置傳感器
用于實時檢測轉子的位置,為控制器提供換相依據,常見類型包括:
霍爾傳感器:通過檢測磁場變化輸出電信號,成本低、可靠性高,廣泛應用于家用電器和工業設備。
光電傳感器:利用遮光片與光耦的配合感知位置,精度較高,但對環境灰塵較敏感。
無傳感器方案:通過檢測繞組反電動勢推算轉子位置,減少了傳感器的安裝成本和故障點,適用于小型化設備。
3. 電子控制器
相當于電機的 “大腦”,由功率開關管(如 MOSFET )、驅動電路、控制芯片(如 MCU )組成。其核心功能是:接收位置傳感器信號,控制三相繞組的導通順序(換相),同時根據外部指令(如 PWM 信號)調節電機轉速和扭矩,還具備過流、過壓、過熱等保護功能。
三者的協同流程為:位置傳感器反饋轉子位置→控制器據此切換定子繞組電流方向→定子磁場與轉子永磁體相互作用驅動轉子持續旋轉。這種結構省去了傳統有刷電機的電刷和換向器,徹解決了機械換向帶來的磨損、火花和噪音問題,顯著提升了電機的使用壽命和運行穩定性。