В бесщеточных двигателях постоянного тока щетки не используются. Бесщеточные двигатели постоянного тока не используют коммутаторы для регулирования тока внутри катушек, а вместо этого используют электронные коммутаторы для пропуска тока, который создает сигнал переменного тока, который заставляет двигатель вращаться.
Бесщеточный двигатель постоянного тока работает аналогично коллекторному двигателю постоянного тока. Закон силы Лоренца гласит, что пока проводник с током находится в магнитном поле, на него действует сила. За счет силы реакции на магниты будут действовать равные и противоположные силы.
Когда ток проходит через катушку, создается магнитное поле. Магнитное поле создается магнитными полюсами статора. Одинаковые полярности отталкивают друг друга, а противоположные полярности притягиваются. Если направление тока в катушке непрерывно менять, то магнитный полюс магнитного поля, наводимого ротором, также будет продолжать изменяться, поэтому ротор будет продолжать вращаться под действием магнитного поля.
В двигателе BLDC токонесущие проводники (статор) неподвижны, а постоянные магниты (ротор) движутся.
Когда катушка статора получает питание от источника питания, она становится электромагнитом и начинает генерировать однородное магнитное поле в воздушном зазоре. Несмотря на то, что источником питания является постоянный ток, коммутатор по-прежнему формирует сигнал напряжения переменного тока трапециевидной формы. Ротор продолжает вращаться за счет силы взаимодействия между электромагнитным статором и ротором с постоянными магнитами.
При переключении обмоток на высокий и низкий сигналы соответствующие обмотки возбуждаются на северный и южный полюса. Ротор с постоянными магнитами с южным и северным полюсами выровнен с полюсами статора, заставляя двигатель вращаться.
Бесщеточные двигатели постоянного тока доступны в трех конфигурациях: однофазные, двухфазные и трехфазные. Среди них трехфазный BLDC является наиболее распространенным.
Способ вождения бесщеточного двигателя постоянного тока
Режим движения бесщеточного прямого двигателя можно разделить на различные режимы движения в соответствии с разными категориями, и каждый из них имеет свои особенности.
В соответствии с формой волны возбуждения: прямоугольная волна, этот метод управления удобен для реализации, и легко реализовать управление двигателем без датчика положения;
Синусоидальный привод: этот метод привода может улучшить работу двигателя и сделать выходной крутящий момент равномерным, но процесс реализации относительно сложен. В то же время этот метод имеет два пути SPWM и SVPWM (пространственно-векторный PWM), эффект SVPWM лучше, чем SPWM.