【学习笔记·1】无刷直流电机基础
一、了解直流有刷电机
二、了解直流无刷电机
2.1 高中物理电磁知识
磁体在磁场中受力方向与磁场的磁感线方向有关,
磁体的N极受力方向与磁感线切线方向一致,
磁体的S极受力方向与磁感线切线方向相反。
2.2 用人话讲解直流无刷电机
无刷直流电机的基本工作原理是什么? - 知乎
2.3 直流无刷电机六步换向(Six-step Commutation)
六步换向就是转子转动的机理。只要把握好线圈通电的时机,让合成磁场的方向一直提前于转子的位置,转子就会一直屁颠屁颠地跟着。
三、怎样确定转向的时机?
3.1 霍尔效应
在此只记录结论:
从上述表达式可以得出, U 与 I 、 B 成正比,与 n、h 成反比,且与 b无关
3.2 霍尔传感器(HallSensor)
霍尔传感器通过霍尔效应,能检测出磁场强度的变化。在霍尔传感器所在的回路中,磁场使带电粒子的运动发生偏转,带电粒子“撞到”霍尔传感器的两边,产生电势差。这时就可以用电压计接到霍尔传感器的两边,检测出这种电压变化,从而检测出磁场强度的变化。原理如下图所示。
3.3 霍尔传感器怎样得知转子的位置
有了霍尔传感器,就能大致知道转子的位置了。霍尔传感器一般是每隔120°安装,或者每隔60°安装。下面假设是每隔120°安装的。
根据HA,HB,HC的电平,可以知道转子所处位置的角度。比如,若HA高,HB低,HC低,我们能够知道转子处于180度~240度的电气角度之间(电气角度和实际机械角度的关系等下说)。使用3个霍尔传感器时,分辨率是60度的电气角度。就是说我只能知道现在转子的位置在60°电气角度范围内,但准确具体多少度我们不知道。
3.4 电气角度与机械角度的关系
机械角度就是电动机转子实际转过的角度。
电气角度和机械角度的关系与转子的极对数有关。
3.5 控制无刷直流电机转速
线圈两端的电压越大,通过线圈的电流越大,生成磁场越强,转子转动得就越快。
因为接的电源是直流的,所以我们通常用PWM来控制线圈两端电压的大小。
参考文章:
无刷直流电机的基本工作原理是什么? - 知乎
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