無刷電機(jī)的驅(qū)動(dòng)原理 直流有刷電機(jī)和無刷電機(jī)的差異

在上期芝識(shí)課堂中，我們一起認(rèn)識(shí)了東芝無刷電機(jī)的基本知識(shí)，對(duì)于生活中無處不在的無刷電機(jī)，了解它的更多知識(shí)才能上手開發(fā)哦~今天芝子就帶你一起來學(xué)習(xí)無刷電機(jī)的驅(qū)動(dòng)原理！

電機(jī)的驅(qū)動(dòng)原理

電機(jī)系統(tǒng)由電磁感應(yīng)產(chǎn)生動(dòng)力輸出，具體的原理是當(dāng)電流在線圈中流動(dòng)時(shí)由磁體和磁場之間產(chǎn)生的排斥／吸引使電機(jī)旋轉(zhuǎn)。系統(tǒng)就利用來自相同磁極的排斥力和不同磁極的吸引力來旋轉(zhuǎn)電機(jī)。然后，通過控制定子上纏繞線圈的電流方向，依次切換定子磁場，使轉(zhuǎn)子（帶永磁體）旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)動(dòng)力輸出。在下圖中，我們?cè)敿?xì)地展示了電機(jī)的驅(qū)動(dòng)原理。值得注意的是，當(dāng)施加電壓時(shí)，電機(jī)將會(huì)根據(jù)電壓的極性正／反向旋轉(zhuǎn)，施加的電壓決定旋轉(zhuǎn)的方向，而旋轉(zhuǎn)速度與電壓成正比變化關(guān)系。

圖1 電機(jī)驅(qū)動(dòng)原理示意

直流有刷電機(jī)和無刷電機(jī)的差異

不同類型的電機(jī)存在不同的結(jié)構(gòu)，因此其工作原理也略有不同，根據(jù)我們上一期芝識(shí)課堂的內(nèi)容，我們主要介紹直流有刷電機(jī)和無刷電機(jī)的具體工作原理及其差異。

直流有刷電機(jī)的主要結(jié)構(gòu)由一個(gè)永磁定子、一個(gè)帶線圈的轉(zhuǎn)子、一個(gè)電刷和一個(gè)換向器組成。電機(jī)系統(tǒng)通電后，通過旋轉(zhuǎn)換向器，電流依次被施加到線圈上。當(dāng)轉(zhuǎn)子的磁力方向發(fā)生改變時(shí)，會(huì)產(chǎn)生推進(jìn)力，使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。

無刷電機(jī)因?yàn)闆]有電刷所以結(jié)構(gòu)就更為簡單，系統(tǒng)的逆變電路通過切換線圈中的電流方向來改變磁力的方向。電機(jī)系統(tǒng)通電后，通過改變定子的磁力方向產(chǎn)生推進(jìn)力，使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。

圖2形象展示了直流有刷電機(jī)和無刷電機(jī)的結(jié)構(gòu)區(qū)別，圖3則詳細(xì)展示了直流有刷電機(jī)和無刷電機(jī)的工作情況介紹。為了您更好地對(duì)比兩個(gè)電機(jī)系統(tǒng)的異同點(diǎn)，我們?cè)诒?中進(jìn)行了針對(duì)性的對(duì)比，可以一目了然掌握兩者的最直觀差別。

圖2 直流有刷電機(jī)和無刷電機(jī)的結(jié)構(gòu)對(duì)比

圖3 直流有刷電機(jī)和無刷電機(jī)的工作情況對(duì)比

表一

有刷電機(jī)和無刷電機(jī)的對(duì)比

注1）有些定子的結(jié)構(gòu)有多種不同類型。

通過上方圖表的直觀對(duì)比，相信大家已經(jīng)對(duì)電機(jī)的工作原理有了最基本的理解，那么他們到底是按照什么樣的順序進(jìn)行工作的呢？我們會(huì)在下一期芝識(shí)課堂中為大家以動(dòng)圖形式展示，期待一下吧！

關(guān)于東芝電子元件及存儲(chǔ)裝置株式會(huì)社

東芝電子元件及存儲(chǔ)裝置株式會(huì)社是先進(jìn)的半導(dǎo)體和存儲(chǔ)解決方案的領(lǐng)先供應(yīng)商，公司累積了半個(gè)多世紀(jì)的經(jīng)驗(yàn)和創(chuàng)新，為客戶和合作伙伴提供分立半導(dǎo)體、系統(tǒng)LSI和HDD領(lǐng)域的杰出解決方案。

東芝電子元件及存儲(chǔ)裝置株式會(huì)社十分注重與客戶的密切協(xié)作，旨在促進(jìn)價(jià)值共創(chuàng)，共同開拓新市場，期待為世界各地的人們建設(shè)更美好的未來并做出貢獻(xiàn)。