3D演示无刷电机内部结构及工作原理#3d动画#机械原理#无刷电机

更新时间：2025-03-19 01:03  浏览量：1

从有刷电机到无刷电机的升级用了100多年的时间，但是它们却远远称不上完美。先来看看两者的区别。有刷电机因为使用电刷通电的方式就会产生不小的噪音，而且因为摩擦偶尔也会出现一些火花，所以在某些特定环境下其实并不好用。应运而生出现的就是升级版的无刷电机，不仅非常耐用而且没什么噪音，功率也更大了。

不过看似完美的无刷电机真的有那么好吗？其实也不一定。首先两种类型的电机都是依靠磁力在旋转，不同的是有刷电机是中间的转子在转，而无刷电机则是在外圈设置了两块不同极性的永磁铁。然后再通过电路的控制让中间几块电磁铁的n级和s级不断发生变换来牵引外圈的永磁铁旋转。

就相当于在驴子面前挂上一块胡萝卜，只给它看却不给它吃，那么它就有无限的动力一直的追下去。其实原理应该比较好理解，比较难解决的部分就是如何控制中间电磁铁的磁极变换？别着急，其实通过控制电流的方向这个问题也是可以解决的。

先来简单了解一下电磁铁的特性。这是一段正常接通的电路，把灯泡换成一根缠有电线的金属棒，通电之后这根金属棒内部混乱的磁畴就会跟随电流的方向变得一致，从而产生对应的磁极，这根金属棒就变成了电磁铁。这个时候只需要倒转电池改变电流的方向，金属棒的极性也会发生反转，而断电之后金属棒的磁性也就跟着消失了。

搞明白这个原理之后就可以根据电磁铁的特征来给电机的线圈设置好相应的电路来控制电流的方向。电路的设置大概是这个样子的，这里稍微慢一点，照顾一下后三排的同学。在电机的内部一根电线同时串联两段线圈，在电机里的组合大概就是这个样子的。旋转的时候只需要给相应的线圈通电，磁极的变化就会形成这样一个吸引力的方向。

看到这不知道大家有没有意识到一个非常严重的问题，要如何判断什么时候该给哪一组线圈通电？是不是想一想就觉得挺麻烦的。这个时候就需要借助另外一种传感器来辅助监控外圈永磁铁的位置，恰巧这种传感器也早就出现了，就叫做霍尔传感器。

关于这个东西的原理以后有机会再专门做分析，利用传感器捕捉到外圈永磁铁的位置之后就可以精确的控制内部电磁铁的磁极方向，也可以同时给相邻的两组线圈同时通电，让外圈磁铁转的更快，这样就是一个完整的无刷电机了。

我说清楚了吗？