用通电线圈来替代磁铁如何改变电流方向?!

现在很多设备都是搭载的无刷电机而不是有刷电机了,为啥?如何控制电机的转速?假如开关一会儿闭合一会儿断开,是不是电机的转速就会相应改变呢,对吧?无刷电机本质是根据右手螺旋定则来切换电流方向以产生旋转,并且根据霍尔元件检测出转子的位置,及时切换电流方向,为了效率更高,便采用星型接法。

如今,许多设备都配备了无刷电机,而不是有刷电机。 为什么? 很好的表现;很好的绩效!

介绍

同性相斥,异性相吸

用通电线圈来替代磁铁如何改变电流方向?!

可见,只要改变磁铁的极性,电机就能转动

那么如何改变磁铁的极性呢?

右手螺旋法则可以根据电流的方向来判断哪一端是N级。

用通电线圈来替代磁铁如何改变电流方向?!

只要电流方向改变,极性也会改变。

接下来,使用通电线圈代替磁铁。

用通电线圈来替代磁铁如何改变电流方向?!

如何改变电流的方向?

如果四个开关如图所示连接,不同的开关闭合,电流的方向就会改变(这个电路是不是有点像字母“H”,所以被称为H桥电路)

用通电线圈来替代磁铁如何改变电流方向?!

现在,把开关换成MOS管,就可以用单片机来控制了。

用通电线圈来替代磁铁如何改变电流方向?!

如何控制电机的转速?

如果开关闭合再打开一段时间,电机的转速会相应变化吗? (由于惯性,断电时电机不会立即停止,断电时只会减速)

如图所示,一会儿低电平,一会儿高电平,称为PWM(脉冲宽度调制)。

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其中,占空比=高电平/周期×100%

用通电线圈来替代磁铁如何改变电流方向?!

即改变占空比就意味着改变高电平时间,也就意味着改变速度。

如何检测转子位置?

这里不得不提一下霍尔元件。 霍尔元件面向N电平时输出高电平,面向S电平时输出低电平。

用通电线圈来替代磁铁如何改变电流方向?!

但当旋转90度时,霍尔元件面向边界,变得混乱。

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解决方案是添加另一个霍尔元件

用通电线圈来替代磁铁如何改变电流方向?!

这样,即使另一个霍尔元件面对边界,也不会产生混乱,仍然可以检测到转子的位置。

为什么会有星形连接?

如果此时给W线圈通电(产生N极),等待转子旋转120度(假设顺时针旋转),然后给U线圈通电,等待转子旋转120度,然后给V线圈通电

用通电线圈来替代磁铁如何改变电流方向?!

这种方法的缺点是每个线圈都是独立的,同时只有一个线圈通电。

如果两个线圈同时通电,它们会转得更快吗?

接下来,将这三个线圈连接起来,并给每两个线圈通电,这样产生的扭矩就会变大,转速就会变快。 不断切换三相电流的流动方向,可使转子高速旋转。

用通电线圈来替代磁铁如何改变电流方向?!

当霍尔元件检测到转子旋转了多少度时,它会改变哪根线通电或断电

如图所示

用通电线圈来替代磁铁如何改变电流方向?!

总结

无刷电机的本质是根据右手螺旋定则切换电流的方向来产生旋转,并基于霍尔元件检测转子的位置,并及时切换电流的方向。 为了更加高效,采用星形连接方式。

原文:今日头条@二良红友小面

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