【特級幹貨】無刷電機工(gōng)作及控制原理分(fēn)享 希望有興趣的朋友耐心往下(xià)看，相互學習！ 在此也希望大(dà)神或者某些涉及研發工(gōng)作的朋友出來指點。 首先複習幾個基礎定則：左手定則、右手定則、右手螺旋定則。
左手定則，這個是電機轉動受力分(fēn)析的基礎，簡單說就是磁場中(zhōng)的載流導體(tǐ)，會受到力的作用。 讓磁感線穿過手掌正面，手指方向爲電流方向，大(dà)拇指方向爲産生(shēng)磁力的方向。 右手定則，這是産生(shēng)感生(shēng)電動勢的基礎，跟左手定則的相反，磁場中(zhōng)的導體(tǐ)因受到力的牽引切割磁感線産生(shēng)電動勢。 讓磁感線穿過掌心，大(dà)拇指方向爲運動方向，手指方向爲産生(shēng)的電動勢方向。爲什麽要講感生(shēng)電動勢呢？不知(zhī)道大(dà)家有沒有類似的經曆，把電機的三相線合在一(yī)起，用手去(qù)轉動電機會發現阻力非常大(dà)，這就是因爲在轉動電機過程中(zhōng)産生(shēng)了感生(shēng)電動勢，從而産生(shēng)電流，磁場中(zhōng)電流流過導體(tǐ)又(yòu)會産生(shēng)和轉動方向相反的力，大(dà)家就會感覺轉動有很大(dà)的阻力。不信可以試試。 三相線分(fēn)開(kāi)，電機可以輕松轉動 三相線合并，電機轉動阻力非常大(dà) 右手螺旋定則，用右手握住通電螺線管，使四指彎曲與電流方向一(yī)緻，那麽大(dà)拇指所指的那一(yī)端就是通電螺旋管的N極。
這個定則是通電線圈判斷極性的基礎，紅色箭頭方向即爲電流方向。 看完了三大(dà)定則，我(wǒ)們接下(xià)來先看看電機轉動的基本原理。 第一(yī)部分(fēn)：直流電機模型 我(wǒ)們找到一(yī)個中(zhōng)學物(wù)理學過的直流電機的模型，通過磁回路分(fēn)析法來進行一(yī)個簡單的分(fēn)析。 當兩頭的線圈通上電流時，根據右手螺旋定則，會産生(shēng)方向指向右的外(wài)加磁感應強度B（如粗箭頭方向所示），而中(zhōng)間的轉子會盡量使自己内部的磁感線方向與外(wài)磁感線方向保持一(yī)緻，以形成一(yī)個最短閉合磁力線回路，這樣内轉子就會按順時針方向旋轉了。
當轉子磁場方向與外(wài)部磁場方向垂直時，轉子所受的轉動力矩最大(dà)。注意這裏說的是“力矩”最大(dà)，而不是“力”最大(dà)。誠然，在轉子磁場與外(wài)部磁場方向一(yī)緻時，轉子所受磁力最大(dà)，但此時轉子呈水平狀态，力臂爲0，當然也就不會轉動了。補充一(yī)句，力矩是力與力臂的乘積。其中(zhōng)一(yī)個爲零，乘積就爲零了。
當轉子轉到水平位置時，雖然不再受到轉動力矩的作用，但由于慣性原因，還會繼續順時針轉動，這時若改變兩頭螺線管的電流方向，如下(xià)圖所示，轉子就會繼續順時針向前轉動， 如此不斷改變兩頭螺線管的電流方向，内轉子就會不停轉起來了。改變電流方向的這一(yī)動作，就叫做換相。補充一(yī)句：何時換相隻與轉子的位置有關，而與其他任何量無直接關系。
第二部分(fēn)：三相二極内轉子電機 一(yī)般來說，定子的三相繞組有星形聯結方式和三角聯結方式，而“三相星形聯結的二二導通方式”最爲常用，這裏就用該模型來做個簡單分(fēn)析。 上圖顯示了定子繞組的聯結方式（轉子未畫出假想是個二極磁鐵），三個繞組通過中(zhōng)心的連接點以“Y”型的方式被聯結在一(yī)起。整個電機就引出三根線A, B, C。當它們之間兩兩通電時，有6種情況，分(fēn)别是AB, AC, BC, BA, CA, CB注意這是有順序的。 下(xià)面我(wǒ)看第一(yī)階段：AB相通電 當AB相通電，則A極線圈産生(shēng)的磁感線方向如紅色箭頭所示，B極産生(shēng)的磁感線方向如圖藍(lán)色箭頭所示，那麽産生(shēng)的合力方向即爲綠色箭頭所示，那麽假設其中(zhōng)有一(yī)個二極磁鐵，則根據“中(zhōng)間的轉子會盡量使自己内部的磁感線方向與外(wài)磁感線方向保持一(yī)緻”則N極方向會與綠色箭頭所示方向重合。至于C，暫時沒他什麽事。 第二階段：AC相通電 第三階段：BC相通電
第三階段：BA相通電 爲了節省篇幅，就不一(yī)一(yī)描述CACB的模型，可以類推一(yī)下(xià)。以下(xià)爲中(zhōng)間磁鐵（轉子）的狀态圖：
六個過程即完成了完整的轉動，其中(zhōng)6次換相。
第三部分(fēn)：三相多繞組多極内轉子電機
我(wǒ)們再來看一(yī)個複雜(zá)點的，圖(a)是一(yī)個三相九繞組六極（三對極）内轉子電機，它的繞組連線方式見圖
(b)。從圖(b)可見，其三相繞組也是在中(zhōng)間點連接在一(yī)起的，也屬于星形聯結方式。一(yī)般而言，電機的繞組數量都和永磁極的數量是不一(yī)緻的（比如用9繞組6極，而不是6繞組6極），這樣是爲了防止定子的齒與轉子的磁鋼相吸對齊。
其運動的原則是：轉子的N極與通電繞組的S極有對齊的運動趨勢，而轉子的S極與通電繞組的N極有對齊的運動趨勢。 即爲S與N相互吸引，注意跟之前的分(fēn)析方法有一(yī)定的區别。 好吧，還是再幫大(dà)家分(fēn)析一(yī)下(xià)吧，
第一(yī)階段：AB相通電 第二階段：AC相通電 第三階段：BC相通電 第四階段：BA通電 第五階段：CA通電
第六階段：CB通電 以上爲六個不同的通電狀态，其中(zhōng)經曆了五個轉動過程。每個過程爲20度。 | 
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