無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)

無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)包括用于檢測(cè)轉(zhuǎn)子位置的磁性元件或內(nèi)置光學(xué)編碼器。這個(gè)位置檢測(cè)器向驅(qū)動(dòng)電路發(fā)送信號(hào)。電動(dòng)機(jī)繞組是三相星形接法。此外，轉(zhuǎn)子使用永磁體。

檢測(cè)用的磁性元件使用霍爾IC。在定子的內(nèi)側(cè)配置了3個(gè)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，霍爾IC就會(huì)輸出數(shù)字信號(hào)。

無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)方法

電動(dòng)機(jī)繞組連接有用于開關(guān)的晶體管，由6個(gè)晶體管構(gòu)成變頻器。上下晶體管交替ON-OFF，按照一定的順序改變繞組電流的方向。下面解釋其旋轉(zhuǎn)機(jī)制。如下圖所示的晶體管開關(guān)序列，在步驟①中，晶體管Tr1和Tr6處于ON狀態(tài)。這時(shí)，繞組電流從U相流向W相，U相是N極，W相是S極，進(jìn)行勵(lì)磁。這樣，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)30°。重復(fù)這個(gè)動(dòng)作12次，轉(zhuǎn)子就會(huì)旋轉(zhuǎn)1圈。

各晶體管的開關(guān)序列

無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的控制方法

無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路如圖所示，與電動(dòng)機(jī)連接，大致分為6個(gè)模塊。

電源電路（轉(zhuǎn)換器部分）

電源電路將商用AC電源的交流電壓通過(guò)二極管橋整流，并通過(guò)電容器平滑轉(zhuǎn)換為直流電壓。直流電壓供給輸出電路，用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。
對(duì)于DC電源輸入的無(wú)刷電動(dòng)機(jī)，沒(méi)有電源電路。直流電壓直接從直流電源供給輸出電路。

調(diào)速器

調(diào)速器比較速度指令和速度轉(zhuǎn)換器輸出的電動(dòng)機(jī)實(shí)際速度值，輸出電壓指令，使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速遵循速度指令。
使用速度指令和電動(dòng)機(jī)實(shí)際速度值信息的控制系統(tǒng)稱為速度環(huán)。

速度轉(zhuǎn)換器

速度轉(zhuǎn)換器將霍爾IC輸出的頻率轉(zhuǎn)換為電動(dòng)機(jī)實(shí)際速度值，輸出給速度控制器。
三相無(wú)刷電動(dòng)機(jī)有3個(gè)霍爾IC，對(duì)于每一對(duì)N極和S極的轉(zhuǎn)子磁極，輸出3個(gè)脈沖信號(hào)。通過(guò)檢測(cè)脈沖信號(hào)的上升沿和下降沿，可以獲得6個(gè)信號(hào)。

勵(lì)磁信號(hào)發(fā)生器

勵(lì)磁信號(hào)發(fā)生器通過(guò)向電壓控制器發(fā)送指令，控制輸出回路中6個(gè)開關(guān)元件的導(dǎo)通狀態(tài)。
如圖所示，通過(guò)組合電動(dòng)機(jī)內(nèi)部配置的霍爾IC（Ha、Hb、Hc）的輸出信號(hào)，檢測(cè)轉(zhuǎn)子磁極角。根據(jù)旋轉(zhuǎn)方向指示，指示電壓控制器連接到產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的繞組的開關(guān)元件。

電壓控制器

電壓控制器向由勵(lì)磁信號(hào)發(fā)生器指示的輸出電路的開關(guān)元件輸出信號(hào)，以按照調(diào)速器指令的電壓施加。

輸出電路（變頻器部分）

輸出電路根據(jù)電壓控制器的指令對(duì)電動(dòng)機(jī)繞組進(jìn)行PWM控制。