【導讀】從本文開始,我們將介紹三相無刷電機的結構、三相無刷電機的工作原理及三相無刷電機的驅動方法等內容。首先是三相無刷電機的結構。
三相全波無刷電機的外觀和結構
下圖為無刷電機的外觀和結構示例。
左側是用來旋轉光盤播放設備中的光盤的主軸電機示例。共有三相×3共9個線圈。右側是FDD設備的主軸電機示例,共有12個線圈(三相×4)。線圈被固定在電路板上,并纏繞在鐵芯上。
在線圈右側的盤狀部件是永磁體轉子。外圍是永磁體,轉子的軸插入線圈的中心部位并覆蓋住線圈部分,永磁體圍繞在線圈的外圍。
三相全波無刷電機的內部結構圖和線圈連接等效電路
接下來是內部結構簡圖和線圈連接等效電路示意圖。
該內部結構簡圖是結構很簡單的2極(2個磁體)3槽(3個線圈)電機示例。它類似于極數(shù)和槽數(shù)相同的有刷電機結構,但線圈側是固定的,磁體可以旋轉。當然,沒有電刷。
在這種情況下,線圈采用Y形接法,使用半導體元件為線圈供給電流,根據旋轉的磁體位置來控制電流的流入和流出。在該示例中,使用霍爾元件來檢測磁體的位置?;魻栐渲迷诰€圈和線圈之間,根據磁場強度檢測產生的電壓并用作位置信息。在前面給出的FDD主軸電機的圖像中,也可以看到在線圈和線圈之間有用來檢測位置的霍爾元件(線圈的上方)。
霍爾元件是眾所周知的磁傳感器。可將磁場的大小轉換為電壓的大小,并以正負來表示磁場的方向。下面是顯示霍爾效應的示意圖。
霍爾元件利用了“當電流IH流過半導體并且磁通B與電流成直角穿過時,會在垂直于電流和磁場的方向上產生電壓VH”的這種現(xiàn)象,美國物理學家Edwin Herbert Hall(埃德溫·赫伯特·霍爾)發(fā)現(xiàn)了這種現(xiàn)象并將其稱為“霍爾效應”。產生的電壓VH由下列公式表示。
VH = (KH / d)?IH?B ※KH:霍爾系數(shù),d:磁通穿透面的厚度
如公式所示,電流越大,電壓越高。常利用這個特性來檢測轉子(磁體)的位置。
下一篇將會介紹三相全波無刷電機的工作原理。
關鍵要點:
?三相無刷電機的線圈被固定在電路板上,并纏繞在鐵芯上。
?三相無刷電機的線圈是固定的,永磁體(轉子)在外側旋轉。
?三相無刷電機通常使用霍爾元件來檢測轉子(磁體)的位置。
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