有刷電機和無刷電機的結(jié)構(gòu)差異

“刷式”電動機具有旋轉(zhuǎn)定子（線圈），其用作具有兩個極的電磁鐵。外殼是固定的（不移動），因此通常可以在不使用任何螺釘?shù)那闆r下安裝有刷電機。（如圖左）

“無刷”電動機使用永磁體并通過電子切換極性而不是刷子來完成切換，因此稱為“無刷”。由于移動電機罩，電機通常使用螺釘安裝在底座上。（如圖右）

什么是有感？

在有感無刷中的有感是指“霍爾傳感器”，那么什么是“霍爾”呢？霍爾是指的霍爾效應(yīng)，這一現(xiàn)象是美國物理學(xué)家霍爾（A.H.Hall，1855—1938）于1879年在研究金屬的導(dǎo)電機構(gòu)時發(fā)現(xiàn)的。當(dāng)電流垂直于外磁場通過導(dǎo)體時，在導(dǎo)體的垂直于磁場和電流方向的兩個端面之間會出現(xiàn)電勢差，這一現(xiàn)象便是霍爾效應(yīng)。這個電勢差也被叫做霍爾電勢差。簡單來說，就是通過霍爾傳感器，無刷驅(qū)動器可以明確知道無刷電機的轉(zhuǎn)子的位置。

什么是無感？

在無感無刷中的無感是指“無霍爾傳感器”，在沒有直接反饋的情況下，無感無刷電機只能通過間接方式獲取電機轉(zhuǎn)子位置，常見的方法有反電動勢法、電感法、磁鏈法、高頻脈沖法及其它智能方法，應(yīng)用最多的是反電動勢法。

無感無刷電機在啟動時因為不知道轉(zhuǎn)子磁極方位，只能隨機變換電流去驅(qū)動電機，相似于“蒙”，總有一個時分轉(zhuǎn)子會滾動起來，而轉(zhuǎn)子滾動起來之后，就能靠線圈上的電流改變來核算轉(zhuǎn)子的方位，然后操控電流與方向。這就是為什么無感無刷在起步時，總是有“咔咔咔"的癥狀。

與有感無刷則不同，有了傳感器，驅(qū)動器從一開機就知道轉(zhuǎn)子磁極方位，直接就能給對應(yīng)的線圈供給對應(yīng)的電流，以驅(qū)動轉(zhuǎn)子?？墒请娏骱苄r，電機就會發(fā)出持續(xù)的"吱吱吱"的聲響。這就是為什么有感電機在低速時會聽到持續(xù)地"吱吱吱"的聲響，而無感無刷則不會。

有刷電機與無刷電機調(diào)速方式的區(qū)別

實際上兩種電機的控制都是調(diào)壓，只是由于無刷直流采用了電子換向，所以要有數(shù)字控制才可以實現(xiàn)了，而有刷直流是通過碳刷換向的，利用可控硅等傳統(tǒng)模擬電路都可以控制，比較簡單。

1、有刷馬達調(diào)速過程是調(diào)整馬達供電電源電壓的高低。調(diào)整后的電壓電流通過整流子及電刷地轉(zhuǎn)換，改變電極產(chǎn)生的磁場強弱，達到改變轉(zhuǎn)速的目的。這一過程被稱之為變壓調(diào)速。

2、無刷馬達調(diào)速過程是馬達的供電電源的電壓不變，改變電調(diào)的控制信號，通過微處理器再改變大功率MOS管的開關(guān)速率，來實現(xiàn)轉(zhuǎn)速的改變。這一過程被稱之為變頻調(diào)速。

無感無刷電機是通過電調(diào)驅(qū)動器控制，其工作原理可以分為以下幾個步驟：

2.1 借助霍爾傳感器進行定位

無感無刷電機通常內(nèi)置了三個霍爾傳感器，用于檢測轉(zhuǎn)子的位置?；魻杺鞲衅鲿鶕?jù)轉(zhuǎn)子磁場的變化產(chǎn)生電信號，通過判斷三個傳感器輸出的電信號組合來確定轉(zhuǎn)子的位置。

2.2 電調(diào)驅(qū)動器進行換相控制

根據(jù)霍爾傳感器的輸出信號，電調(diào)驅(qū)動器會根據(jù)預(yù)定的換相順序進行相應(yīng)的控制，以驅(qū)動電機正常轉(zhuǎn)動。換相順序通常為1-3-2-6-4-5，也可以根據(jù)具體需求進行調(diào)整。

2.3 通過PWM信號控制電機轉(zhuǎn)速

電調(diào)驅(qū)動器通過調(diào)整PWM（脈寬調(diào)制）信號的占空比來控制電機的轉(zhuǎn)速。占空比越大，電機轉(zhuǎn)速越快，反之則轉(zhuǎn)速越慢。