无刷电调原理图 整合缩小版

今以应用最广泛的以PIC16F72为智能控制中心，350W的整机电路为例,整机电路如图1：(原文件名:1.gif)图1:350W整机电路图整机电路看起来很复杂，我们将其简化成框图再看看：(原文件名:2.gif)图2:电路框图电路大体上可以分成五部分：一、电源稳压，供应部分；二、信号输入与预处理部分；三、智能信号处理，控制部分；四、驱动控制信号预处理部分；五、功率驱动开关部分。

下面我们先来看看此电路最核心的部分：PIC16F72组成的单片机智能处理、控制部分，因为其他电路都是为其服务或被其控制，弄清楚这部分，其它电路就比较容易明白。

(原文件名:3.gif)图3:PIC16F72在控制器中的各引脚应用图我们先来简单介绍一下PIC16F72的外部资源：该单片机有28个引脚，去掉电源、复位、振荡器等，共有22个可复用的IO口，其中第13脚是CCP1输出口，可输出最大分辨率达10BIT的可调PWM信号，另有AN0-AN4共5路AD模数转换输入口，可提供检测外部电路的电压，一个外部中断输入脚，可处理突发事件。

内部软件资源我们在软件部分讲解，这里并不需要很关心。

各引脚应用如下：1：MCLR复位/烧写高压输入两用口2：模拟量输入口：放大后的电流信号输入口，单片机将此信号进行A-D转换后经过运算来控制PWM的输出，使电流不致过大而烧毁功率管。

正常运转时电压应在0-1.5V左右3：模拟量输入口：电源电压经分压后的输入口，单片机将此信号进行A-D转换后判断电池电压是否过低，如果低则切断输出以保护电池，避免电池因过放电而损坏。

正常时电压应在3V以上4：模拟量输入口：线性霍尔组成的手柄调速电压输入口，单片机根据此电压高低来控制输出给电机的总功率，从而达到调整速度的目的。

5：模拟/数字量输入口：刹车信号电压输入口。

可以使用AD转换器判断，或根据电平高低判断，平时该脚为高电平，当有刹车信号输入时，该脚变成低电平，单片机收到该信号后切断给电机的供电，以减少不必要的损耗。

今以应用最广泛的以PIC16F72为智能控制中心，350W的整机电路为例,整机电路如图1：(原文件名:1.gif)图1:350W整机电路图整机电路看起来很复杂，我们将其简化成框图再看看：c:\iknow\docshare\data\cur_work\ t(原文件名:2.gif)图2:电路框图电路大体上可以分成五部分：一、电源稳压，供应部分；二、信号输入与预处理部分；三、智能信号处理，控制部分；四、驱动控制信号预处理部分；五、功率驱动开关部分。

下面我们先来看看此电路最核心的部分：PIC16F72组成的单片机智能处理、控制部分，因为其他电路都是为其服务或被其控制，弄清楚这部分，其它电路就比较容易明白。

(原文件名:3.gif)图3:PIC16F72在控制器中的各引脚应用图我们先来简单介绍一下PIC16F72的外部资源：该单片机有28个引脚，去掉电源、复位、振荡器等，共有22个可复用的IO口，其中第13脚是CCP1输出口，可输出最大分辨率达10BIT的可调PWM信号，另有AN0-AN4共5路AD模数转换输入口，可提供检测外部电路的电压，一个外部中断输入脚，可处理突发事件。

内部软件资源我们在软件部分讲解，这里并不需要很关心。

各引脚应用如下：1：MCLR复位/烧写高压输入两用口2：模拟量输入口：放大后的电流信号输入口，单片机将此信号进行A-D转换后经过运算来控制PWM的输出，使电流不致过大而烧毁功率管。

正常运转时电压应在0-1.5V左右3：模拟量输入口：电源电压经分压后的输入口，单片机将此信号进行A-D转换后判断电池电压是否过低，如果低则切断输出以保护电池，避免电池因过放电而损坏。

正常时电压应在3V以上4：模拟量输入口：线性霍尔组成的手柄调速电压输入口，单片机根据此电压高低来控制输出给电机的总功率，从而达到调整速度的目的。

5：模拟/数字量输入口：刹车信号电压输入口。

可以使用AD转换器判断，或根据电平高低判断，平时该脚为高电平，当有刹车信号输入时，该脚变成低电平，单片机收到该信号后切断给电机的供电，以减少不必要的损耗。

今以应用最广泛的以PIC16F72为智能控制中心，350W的整机电路为例,整机电路如图1：(原文件名:1.gif)图1:350W整机电路图整机电路看起来很复杂，我们将其简化成框图再看看：(原文件名:2.gif)图2:电路框图电路大体上可以分成五部分：一、电源稳压，供应部分；二、信号输入与预处理部分；三、智能信号处理，控制部分；四、驱动控制信号预处理部分；五、功率驱动开关部分。

下面我们先来看看此电路最核心的部分：PIC16F72组成的单片机智能处理、控制部分，因为其他电路都是为其服务或被其控制，弄清楚这部分，其它电路就比较容易明白。

(原文件名:3.gif)图3:PIC16F72在控制器中的各引脚应用图我们先来简单介绍一下PIC16F72的外部资源：该单片机有28个引脚，去掉电源、复位、振荡器等，共有22个可复用的IO口，其中第13脚是CCP1输出口，可输出最大分辨率达10BIT的可调PWM信号，另有AN0-AN4共5路AD模数转换输入口，可提供检测外部电路的电压，一个外部中断输入脚，可处理突发事件。

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各引脚应用如下：1：MCLR复位/烧写高压输入两用口2：模拟量输入口：放大后的电流信号输入口，单片机将此信号进行A-D转换后经过运算来控制PWM的输出，使电流不致过大而烧毁功率管。

正常运转时电压应在0-1.5V左右3：模拟量输入口：电源电压经分压后的输入口，单片机将此信号进行A-D转换后判断电池电压是否过低，如果低则切断输出以保护电池，避免电池因过放电而损坏。

正常时电压应在3V以上4：模拟量输入口：线性霍尔组成的手柄调速电压输入口，单片机根据此电压高低来控制输出给电机的总功率，从而达到调整速度的目的。

5：模拟/数字量输入口：刹车信号电压输入口。

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无刷直流电机原理图直流电机是利用碳刷实现换向的。

由于碳刷存在摩擦�使得电刷乃至电机的寿命减短。

同时�电刷在高速运转过程中会产生火花�还会对周围的电子线路形成干扰。

为此�人们发明了一种无需碳刷的直流电机�通常也称作无刷电机�b r u s h l e s s m o t o r�。

无刷电机将绕组作为定子�而永久磁铁作为转子�如图7��结构上与有刷电机正好相反。

无刷电机采用电子线路切换绕组的通电顺序�产生旋转磁场�推动转子做旋转运动。

无刷电机由于没有碳刷�无需维护寿命长�速度调节精度高。

因此�无刷电机正在迅速取代传统的有刷电机�带变频技术的家用电器�如变频空调、变频电冰箱等�就是使用了无刷电机�目前散热风扇中几乎全部使用无刷电机。

变频电机工作原理图�a�是拆开的风扇电机的照片�风扇采用的是变频电机�这从线圈所在的位置就可以辨认出来。

图�b�是变频电机控制电路板�控制芯片将集D S P功能与驱动器于一体�简化了电路结构。

通过对控制芯片编程�可改变电机转速。

电机的构造变频电机具有直流电机特性、却采用交流电机的结构。

也就是说�虽然外部接入的是直流电�却采用直流-交流变压变频器控制技术�电机本体完全按照交流电机的原理去工作的。

因此�变频电机也叫“自控变频同步电机”�电动机的转速n取决于控制器的所设定的频率f。

图是三相星形接法的变频电机控制电路�直流供电经M O S管组成的三相变流电路向电机的三个绕组分时供电。

每一时刻�三对绕组中仅有一对绕组中有电流通过�产生一个磁场�接着停止向这对绕组供电�而给相邻的另一对绕组供电�这样定子中的磁场轴线在空间转动了120°�转子受到磁力的作用跟随定子磁场作120°旋转。

将电压依次加在A+B-、A+C-、B+C-、B+A-、C+A-、C+B-上�定子中便形成旋转磁场�于是电机连续转动。

附件7.j p g(39.97K B)2008-6-2723:41T O P 变频电机的电路组成为了对风扇电机的运行状况进行监控�需要从风扇电机向主板输出速度信号�实现风扇运行情况的监控。

电动车无刷控制器电路图[高清]今以应用最广泛的以PIC16F72为智能控制中心，350W的整机电路为例,整机电路如图1：(原文件名:1.gif)图1:350W整机电路图整机电路看起来很复杂，我们将其简化成框图再看看：(原文件名:2.gif)图2:电路框图电路大体上可以分成五部分：一、电源稳压，供应部分；二、信号输入与预处理部分；三、智能信号处理，控制部分；四、驱动控制信号预处理部分；五、功率驱动开关部分。

下面我们先来看看此电路最核心的部分：PIC16F72组成的单片机智能处理、控制部分，因为其他电路都是为其服务或被其控制，弄清楚这部分，其它电路就比较容易明白。

(原文件名:3.gif)图3:PIC16F72在控制器中的各引脚应用图我们先来简单介绍一下PIC16F72的外部资源：该单片机有28个引脚，去掉电源、复位、振荡器等，共有22个可复用的IO口，其中第13脚是CCP1输出口，可输出最大分辨率达10BIT的可调PWM信号，另有AN0-AN4共5路AD模数转换输入口，可提供检测外部电路的电压，一个外部中断输入脚，可处理突发事件。

内部软件资源我们在软件部分讲解，这里并不需要很关心。

各引脚应用如下：1：MCLR复位/烧写高压输入两用口2：模拟量输入口：放大后的电流信号输入口，单片机将此信号进行A-D转换后经过运算来控制PWM的输出，使电流不致过大而烧毁功率管。

正常运转时电压应在0-1.5V左右3：模拟量输入口：电源电压经分压后的输入口，单片机将此信号进行A-D转换后判断电池电压是否过低，如果低则切断输出以保护电池，避免电池因过放电而损坏。

正常时电压应在3V以上4：模拟量输入口：线性霍尔组成的手柄调速电压输入口，单片机根据此电压高低来控制输出给电机的总功率，从而达到调整速度的目的。

5：模拟/数字量输入口：刹车信号电压输入口。

可以使用AD转换器判断，或根据电平高低判断，平时该脚为高电平，当有刹车信号输入时，该脚变成低电平，单片机收到该信号后切断给电机的供电，以减少不必要的损耗。

无刷电机工作及控制原理(图解)左手定则，这个是电机转动受力分析的基础，简单说就是磁场中的载流导体，会受到力的作用。

让磁感线穿过手掌正面，手指方向为电流方向，大拇指方向为产生磁力的方向，我相信喜欢玩模型的人都还有一定物理基础的哈哈。

让磁感线穿过掌心，大拇指方向为运动方向，手指方向为产生的电动势方向。

为什么要讲感生电动势呢?不知道大家有没有类似的经历，把电机的三相线合在一起，用手去转动电机会发现阻力非常大，这就是因为在转动电机过程中产生了感生电动势，从而产生电流，磁场中电流流过导体又会产生和转动方向相反的力，大家就会感觉转动有很大的阻力。

不信可以试试。

三相线分开，电机可以轻松转动三相线合并，电机转动阻力非常大右手螺旋定则，用右手握住通电螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，那么大拇指所指的那一端就是通电螺旋管的N极。

状态1当两头的线圈通上电流时，根据右手螺旋定则，会产生方向指向右的外加磁感应强度B(如粗箭头方向所示)，而中间的转子会尽量使自己内部的磁感线方向与外磁感线方向保持一致，以形成一个最短闭合磁力线回路，这样内转子就会按顺时针方向旋转了。

当转子磁场方向与外部磁场方向垂直时，转子所受的转动力矩最大。

注意这里说的是“力矩”最大，而不是“力”最大。

诚然，在转子磁场与外部磁场方向一致时，转子所受磁力最大，但此时转子呈水平状态，力臂为0，当然也就不会转动了。

补充一句，力矩是力与力臂的乘积。

其中一个为零，乘积就为零了。

当转子转到水平位置时，虽然不再受到转动力矩的作用，但由于惯性原因，还会继续顺时针转动，这时若改变两头螺线管的电流方向，如下图所示，转子就会继续顺时针向前转动，状态2如此不断改变两头螺线管的电流方向，内转子就会不停转起来了。

改变电流方向的这一动作，就叫做换相。

补充一句：何时换相只与转子的位置有关，而与其他任何量无直接关系。

第二部分：三相二极内转子电机一般来说，定子的三相绕组有星形联结方式和三角联结方式，而“三相星形联结的二二导通方式”最为常用，这里就用该模型来做个简单分析。

电动自行车作为一种环保的交通工具已得到了广泛使用。

直流无刷电机及控制器是电动自行车中的关键部件，其性能决定了整个系统的电能转换效率。

控制器根据霍尔传感器输出信号，驱动3相全桥电路，实现对直流无刷电机的控制，因此霍尔信号的准确性及换相的实时性会直接影响电机的性能。

在现有电动自行车控制器方案中，霍尔传感器信号的采集均采用软件扫描形式进行，换相操作也通过软件处理，换相误差大，实时性差，尤其对中高速电机更为明显。

而英飞凌公司的XC866/846可以支持硬件霍尔信号采集、换相操作，且无需额外电路即可实现同步整流控制，单片机利用率高，电机控制性能好。

直流无刷电机控制传统的直流无刷电机采用梯形波驱动方式，系统结构框图如图1a所示，MCU根据三个霍尔传感器信号调制PWM输出，PWM驱动波形如图1b所示。

由于在这种控制方式下，电机端电压波形为梯形波，因此也称为梯形波控制。

从图1中可以看出，PWM输出存在6种状态，对于每种状态，逆变桥的6个功率管中仅有2个工作，例如，当状态等于5时，CC60和COUT62对应通道开通。

图1：直流无刷电机控制拓扑结构及PWM驱动信号波形。

在PWM开通和关断期间，逆变桥内的电流如图2所示(以状态5为例)。

当PWM开通时，电流经过M1，经过电机及M6返回电源。

当PWM关闭时，续流电流经由D2(M2中的寄生二极管)、电机相线和M6返回电源。

由于二极管D2的导通压降为0.6～1V左右，因此续流电流在这个二极管上会产生较大的损耗，当电机负载大、续流电流大的时候，损耗问题更加严重，将影响逆变器效率。

图2：简单梯形波控制中的电流示意图。

为减少续流电流在寄生二极管上产生的损耗，在一些应用中使用MOSFET作为逆变元件。

由于MOFSET具有导通阻抗低、电流可以双向流动的特点，在M1关断，进入续流阶段时，开通M 2，使续流电流流经M2，由于MOSFET的导通阻抗极低，损耗很小，例如当续流电流为10A，MOSFET导通电阻10mΩ，二极管D2压降0.7v时，若续流电流流经D2时产生损耗为7W，而流经MOSFET时产生损耗仅为1W，因此使用这种控制方式可以减少损耗，提高逆变器的效率，在续流电流大的情况下效果更加明显。

图文讲解无刷直流机电的工作原理之答禄夫天创作时间：二O二一年七月二十九日导读：无刷直流机电由电念头主体和驱动器组成,是一种典范的机电一体化产物. 电念头的定子绕组多做成三相对称星形接法,同三相异步电念头十分相似.它的应用非常广泛,在很多机电一体化设备上都有它的身影.什么是无刷机电？无刷直流机电由电念头主体和驱动器组成,是一种典范的机电一体化产物.由于无刷直流电念头是以自控式运行的,所以不会像变频调速下重载启动的同步机电那样在转子上另加启动绕组,也不会在负载突变时发生振荡和失步.中小容量的无刷直流电念头的永磁体,现在多采纳高磁能级的稀土钕铁硼（NdFeB）资料.因此,稀土永磁无刷电念头的体积比同容量三相异步电念头缩小了一个机座号.无刷直流电念头是采纳半导体开关器件来实现电子换向的,即用电子开关器件取代传统的接触式换向器和电刷.它具有可靠性高、无换向火花、机械噪声高等优点,广泛应用于高档录音座、录像机、电子仪器及自动化办公设备中.无刷直流电念头由永磁体转子、多极绕组定子、位置传感器等组成.位置传感按转子位置的变动,沿着一定次第对定子绕组的电流进行换流（即检测转子磁极相对定子绕组的位置,并在确定的位置处发生位置传感信号,经信号转换电路处置后去控制功率开关电路,按一定的逻辑关系进行绕组电流切换）.定子绕组的工作电压由位置传感器输出控制的电子开关电路提供.位置传感器有磁敏式、光电式和电磁式三种类型.采纳磁敏式位置传感器的无刷直流电念头,其磁敏传感器件（例如霍尔元件、磁敏二极管、磁敏诂极管、磁敏电阻器或专用集成电路等）装在定子组件上,用来检测永磁体、转子旋转时发生的磁场变动.采纳光电式位置传感器的无刷直流电念头,在定子组件上按一定位置配置了光电传感器件,转子上装有遮光板,光源为发光二极管或小灯胆.转子旋转时,由于遮光板的作用,定子上的光敏元器件将会按一定频率间歇间生脉冲信号.采纳电磁式位置传感器的无刷直流电念头,是在定子组件上装置有电磁传感器部件（例如耦合变压器、接近开关、LC谐振电路等）,当永磁体转子位置发生变动时,电磁效应将使电磁传感器发生高频调制信号（其幅值随转子位置而变动）.看看这个工程师怎么说？首先给年夜家复习几个基础定章：左手定章、右手定章、右手螺旋定章.别懵逼,我下面会给年夜家解释.左手定章,这个是机电转动受力分析的基础,简单说就是磁场中的载流导体,会受到力的作用.让磁感线穿过手掌正面,手指方向为电流方向,年夜拇指方向为发生磁力的方向,我相信喜欢玩模型的人都还有一定物理基础的哈哈.右手定章,这是发生感生电动势的基础,跟左手定章的相反,磁场中的导体因受到力的牵引切割磁感线发生电动势.让磁感线穿过掌心,年夜拇指方向为运动方向,手指方向为发生的电动势方向.为什么要讲感生电动势呢？不知道年夜家有没有类似的经历,把机电的三相线合在一起,用手去转念头电会发现阻力非常年夜,这就是因为在转念头电过程中发生了感生电动势,从而发生电流,磁场中电流流过导体又会发生和转动方向相反的力,年夜家就会感觉转动有很年夜的阻力.不信可以试试.三相线分开,机电可以轻松转动三相线合并,机电转动阻力非常年夜右手螺旋定章,用右手握住通电螺线管,使四指弯曲与电流方向一致,那么年夜拇指所指的那一端就是通电螺旋管的N极.这个定章是通电线圈判断极性的基础,红色箭头方向即为电流方向.看完了三年夜定章,我们接下来先看看机电转动的基来源根基理.第一部份：直流机电模型我们找到一个中学物理学过的直流机电的模型,通过磁回路分析法来进行一个简单的分析.状态1当两头的线圈通上电流时,根据右手螺旋定章,会发生方向指向右的外加磁感应强度B（如粗箭头方向所示）,而中间的转子会尽量使自己内部的磁感线方向与外磁感线方向坚持一致,以形成一个最短闭合磁力线回路,这样内转子就会按顺时针方向旋转了.当转子磁场方向与外部磁场方向垂直时,转子所受的转动力矩最年夜.注意这里说的是“力矩”最年夜,而不是“力”最年夜.固然,在转子磁场与外部磁场方向一致时,转子所受磁力最年夜,但此时转子呈水平状态,力臂为0,固然也就不会转动了.弥补一句,力矩是力与力臂的乘积.其中一个为零,乘积就为零了.当转子转到水平位置时,虽然不再受到转动力矩的作用,但由于惯性原因,还会继续顺时针转动,这时若改变两头螺线管的电流方向,如下图所示,转子就会继续顺时针向前转动,状态2如此不竭改变两头螺线管的电流方向,内转子就会不竭转起来了.改变电流方向的这一举措,就叫做换相.弥补一句：何时换相只与转子的位置有关,而与其他任何量无直接关系.第二部份：三相二极内转子机电一般来说,定子的三相绕组有星形联结方式和三角联结方式,而“三相星形联结的二二导通方式”最为经常使用,这里就用该模型来做个简单分析.上图显示了定子绕组的联结方式（转子未画出假想是个二极磁铁）,三个绕组通过中心的连接点以“Y”型的方式被联结在一起.整个机电就引出三根线A, B, C.当它们之间两两通电时,有6种情况,分别是AB, AC, BC, BA, CA, CB注意这是有顺序的.下面我看第一阶段：AB相通电当AB相通电,则A极线圈发生的磁感线方向如红色箭头所示,B 极发生的磁感线方向如图蓝色箭头所示,那么发生的合力方向即为绿色箭头所示,那么假设其中有一个二极磁铁,则根据“中间的转子会尽量使自己内部的磁感线方向与外磁感线方向坚持一致”则N极方向会与绿色箭头所示方向重合.至于C,暂时没他什么事.第二阶段：AC相通电第三阶段：BC相通电第三阶段：BA相通电为了节省篇幅,我们就纷歧一描述CA\CB的模型,年夜家可以自己类推一下.以下为中间磁铁（转子）的状态图：每个过程转子旋转60度六个过程即完成了完整的转动,其中6次换相.第三部份：三相多绕组多极内转子机电我们再来看一个复杂点的,图(a)是一个三相九绕组六极（三对极）内转子机电,它的绕组连线方式见图 (b).从图(b)可见,其三相绕组也是在中间点连接在一起的,也属于星形联结方式.一般而言,机电的绕组数量都和永磁极的数量是纷歧致的（比如用9绕组6极,而不是6绕组6极）,这样是为了防止定子的齿与转子的磁钢相吸对齐.其运动的原则是：转子的N极与通电绕组的S极有对齐的运动趋势,而转子的S极与通电绕组的N极有对齐的运动趋势.即为S与N相互吸引,注意跟之前的分析方法有一定的区别.好吧,还是再帮年夜家分析一下吧,第一阶段：AB相通电第二阶段：AC相通电第三阶段：BC相通电第四阶段：BA通电第五阶段：CA通电第六阶段：CB通电以上为六个分歧的通电状态,其中经历了五个转动过程.每个过程为20度.第四部份：外转子无刷直流机电看完了内转子无刷直流机电的结构,我们来看外转子的.其区别就在于,外转子机电将原来处于中心位置的磁钢做成一片片,贴到了外壳上,机电运行时,是整个外壳在转,而中间的线圈定子不动.外转子无刷直流机电较内转子来说,转子的转动惯量要年夜很多（因为转子的主要质量都集中在外壳上）,所以转速较内转子机电要慢,通常KV值在几百到几千之间.也是航模主要运用的无刷机电顺便啰嗦一下吧.无刷机电KV值界说为：转速/V,意思为输入电压每增加1伏特,无刷机电空转转速增加的转速值.比如说,标称值为1000KV的外转子无刷机电,在11伏的电压条件下,最年夜空载转速即为：11000rpm（rpm的含义是：转/分钟）.同系列同外形尺寸的无刷机电,根据绕线匝数的几多,会暗示出分歧的KV特性.绕线匝数多的,KV值低,最高输出电流小,扭力年夜；绕线匝数少的,KV值高,最高输出电流年夜,扭力小.我先前测试过穿越机2204机电的极限电流,单机电能彪上25A,而2212系列机电15A都上不了.外转子无刷直流机电的结构：分析方法也和内转子机电类似,年夜家可以自己分析一下,根据右手螺旋定理判断线圈的N/S极,转子永磁体的N极与定子绕组的S极有对齐（吸引）的趋势,转子永磁体的S极与定子绕组的N极有对齐（吸引）的趋势,从而驱念头电转动.经典无刷机电2212 1000kv机电结构分析.图为DJI 2312S机电和XXD 2212机电的（解剖图）其结构如下：定子绕组固定在底座上,转轴和外壳固定在一起形成转子,拔出定子中间的轴承.图为xxd2212线圈拆解图图为12绕组14极（即7对极）,机电绕组绕发图.后面画出了6种两相通电的情形,可以看出,尽管绕组和磁极的数量可以有许多种变动,但从电调控制的角度看,其通电次第其实是相同的,也就是说,不论外转子还是内转子机电,都遵循AB>AC>BC>BA>CA>CB的顺序进行通电换相.固然,如果你想让机电反转的话,电子方法是按倒过来的次第通电；物理方法直接对换任意两根线,假设A和B对换,那么顺序就是BA>BC>AC>AB>CB>CA,年夜家有没有发现这里顺序就完全倒过来了.AB相通电AC相通电BC相通电BA相通电CA相通电CB相通电要说明一下的是,由于每根引出线同时接入两个绕组,所以电流是分两路走的.这里为使问题尽量简单化,下面几个图中只画出了主要一路的电流方向,还有一路电流未画出,另一路电流的具体情况放在后面进行分析,涉及到电路检测换相位置.。

无刷电机的工作和控制原理(图示)无刷电机运行和控制的原理(图形)左手定则，它是分析电机旋转力的基础，简而言之，载流导体在磁场中会受到力的影响。

让磁感应线穿过手掌前部，手指的方向是电流方向，拇指的方向是产生磁力的方向。

我相信喜欢和模特一起玩的人有一定的身体基础。

让磁感应线穿过手掌，拇指方向是运动方向，手指方向是产生电动势的方向。

我们为什么要谈论感应电动势？我不知道你是否有类似的经历。

如果你把电机的三相线放在一起，用手转动电机，你会发现电阻很大。

这是因为感应电动势是在转动电机的过程中产生的，从而产生电流。

在磁场中流经导体的电流会产生一个与旋转方向相反的力，你会觉得旋转阻力很大。

如果你不相信我，你可以试试。

当三相线分开时，电机可以很容易地旋转并合并三相线。

电机旋转阻力非常大的右手螺旋尺用右手握住通电的螺线管，这样四个手指的弯曲与电流方向一致，然后拇指所指的末端就是通电螺线管的N极。

状态1当电流施加到两端的线圈时，根据右手螺旋法则，将产生指向右侧的施加磁感应强度B(如粗箭头方向所示)，并且中间转子将尽力保持其内部磁感应线方向与外部磁感应线方向一致，以形成最短的闭合磁线环，从而使内部转子顺时针旋转。

当转子磁场的方向垂直于外部磁场的方向时，转子受到最大旋转扭矩。

请注意，“力矩”是最大的，而不是“力”是最大的。

诚然，当转子磁场与外部磁场方向相同时，转子将受到最大的磁力，但当转子处于水平状态且力臂为0时，它肯定不会旋转。

另外，力矩是力和力臂的乘积。

如果其中一个为零，则乘积为零。

当转子转到水平位置时，尽管它不再受旋转扭矩的影响，但由于惯性，它将继续顺时针旋转。

如果此时两个电磁阀的电流方向发生变化，如下图所示，转子将继续顺时针向前旋转。

如果两个电磁阀的电流方向在状态2下连续变化，内转子将不会停止旋转。

改变电流方向的行为叫做相变。

添加:何时改变相位仅取决于转子的位置，而不取决于任何其他量。

第二部分:一般来说，三相两极内转子电机的三相绕组有星形连接和三角形连接，而最常用的是“三相星形连接的两两导通方式”。

第1讲无刷直流电动机控制的关键技术1.1无刷直流电动机结构无刷直流电动机是由电动机本体、转子位置传感器和电子开关线路三部分组成，其结构图如图1-1 所示。

图中，直流电源通过开关电路向电动机定子绕组供电，位置传感器随时检测到转子所处的位置，并根据转子的位置信号来控制开关管的导通和截止，从而自动地控制了哪些绕组通电，哪些绕组断电，实现了电子换相。

图1-1 无刷直流电动机结构图图中1为1.2 无刷直流电动机控制系统工作原理图1-2 无刷直流电动机的工作原理示意图如图1-2所示为一无刷直流电动机控制系统的工作原理。

通过安装在直流无刷电动机上的位置传感器测量电动机的转速并将其与给定速度进行比较，得到系统速度偏差。

根据系统速度偏差值的大小，通过相应的控制调节算法调节电动机电枢端电压的大小，使得电动机依照给定的速度运行。

相应的控制系统方框图如图1-3所示。

图1-3 无刷直流电动机控制系统方框图1.3 无刷直流电动机控制器原理PID 控制算法是指依照系统偏差的比例，积分和微分的线性组合进行控制的方法[25]。

PID 控制算法依托其结构简单，鲁棒性较好，可靠性高，参数易于整定的特点,在工业控制中得到了广泛地运用。

近50年来，90%以上的工业控制器均采用了PID 控制算法。

在模拟系统中PID 控制算法的表达式如式(1-1)所示。

0()1()(()())tD PID P I T de t U t k e t e t dt T dt =++⎰ (1-1)其中，U p 为PID 控制算法输出量，e(t)为系统偏差值，K p 为系统比例系数，T i 为系统积分时间常数，T d 为系统微分时间常数。

计算机控制从本质上来说是一种采样控制，需要根据当前时刻系统的采样偏差值计算相应的控制输出量。

在计算机控制系统中，式(1-1)所描述的模拟PID 控制算法不能直接使用，需对其采用离散化的方法进行处理。

一般情况下，可以通过一系列大量的单位时间采样点kT 模拟系统连续时间段[t0,t1]；通过矩形法数值积分近似系统积分过程；通过一阶后向差分取代系统微分过程。

机电按工作电源种类可分为：1.直流机电：(1)有刷直流机电：①永磁直流机电：·稀土永磁直流电动机；·铁氧体永磁直流电动机；·铝镍钴永磁直流电动机；②电磁直流机电：·串励直流电动机；·并励直流电动机；·他励直流电动机；·复励直流电动机；(2)无刷直流机电：稀土永磁无刷直流机电；2.交流机电：(1)单相电动机；(2)三相电动机。

·电压种类多:直流供电交流高低电压均不受限制。

·容量范围大:标准品可达 400Kw 更大容量可以订制。

·低频转矩大:低速可以达到理论转矩输出启动转矩可以达到两倍或者更高。

·高精度运转:不超过 1 rpm. (不受电压变动或者负载变动影响)。

·高效率:所有调速装置中效率最高比传统直流机电高出 5~30%。

·调速范围:简易型/通用型(1:10)高精度型(1:100)伺服型。

·过载容量高:负载转矩变动在 200%以内输出转速不变。

·体积弹性大:实际比异步机电尺寸小可以做成各种形状。

·可设计成外转子机电(定子旋转)。

·转速弹性大:可以几十转到十万转。

·制动特性良好可以选用四象限运转。

·可设计成全密闭型 IP-54IP-65 防爆型等均可。

·允许高频度快速启动机电不发烫。

·通用型产品安装尺寸与普通异步机电相同易于技术改造。

直流无刷电动机的结构如图 2.1 所示。

它主要由电动机本体、位置传感器和电子开关路线三部份组成。

电动机本体在结构上与永磁同步电动机相似，但没有笼型绕组和其他起动装置。

其定子绕组普通制成多相 (三相、四相、无相不等)，转子由永久磁钢按一定极对数(2p=2,4，…)组成。

当定子绕组的某一相通电时，该电流与转子永久磁钢的磁极所产生的磁场相互作用而产生的转矩，驱动转子旋转，再由位置传感器将转子磁钢位置变换成电信号，去控制电子开关电路，从而使定子各相绕组按一定顺序导通，定子相电流随转子位置转子位置的变化而按一定的次序换相。