從本文開(kāi)始，我們將介紹三相無(wú)刷電機(jī)的結(jié)構(gòu)、三相無(wú)刷電機(jī)的工作原理及三相無(wú)刷電機(jī)的驅(qū)動(dòng)方法等內(nèi)容。首先是三相無(wú)刷電機(jī)的結(jié)構(gòu)。

三相全波無(wú)刷電機(jī)的外觀和結(jié)構(gòu)

下圖為無(wú)刷電機(jī)的外觀和結(jié)構(gòu)示例。

左側(cè)是用來(lái)旋轉(zhuǎn)光盤(pán)播放設(shè)備中的光盤(pán)的主軸電機(jī)示例。共有三相×3共9個(gè)線圈。右側(cè)是FDD設(shè)備的主軸電機(jī)示例，共有12個(gè)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(cè)的盤(pán)狀部件是永磁體轉(zhuǎn)子。外圍是永磁體，轉(zhuǎn)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(wú)刷電機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖和線圈連接等效電路

接下來(lái)是內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖和線圈連接等效電路示意圖。

該內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖是結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單的2極（2個(gè)磁體）3槽（3個(gè)線圈）電機(jī)示例。它類似于極數(shù)和槽數(shù)相同的有刷電機(jī)結(jié)構(gòu)，但線圈側(cè)是固定的，磁體可以旋轉(zhuǎn)。當(dāng)然，沒(méi)有電刷。

在這種情況下，線圈采用Y形接法，使用半導(dǎo)體元件為線圈供給電流，根據(jù)旋轉(zhuǎn)的磁體位置來(lái)控制電流的流入和流出。在該示例中，使用霍爾元件來(lái)檢測(cè)磁體的位置。霍爾元件配置在線圈和線圈之間，根據(jù)磁場(chǎng)強(qiáng)度檢測(cè)產(chǎn)生的電壓并用作位置信息。在前面給出的FDD主軸電機(jī)的圖像中，也可以看到在線圈和線圈之間有用來(lái)檢測(cè)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(chǎng)的大小轉(zhuǎn)換為電壓的大小，并以正負(fù)來(lái)表示磁場(chǎng)的方向。下面是顯示霍爾效應(yīng)的示意圖。

霍爾元件利用了“當(dāng)電流IH流過(guò)半導(dǎo)體并且磁通B與電流成直角穿過(guò)時(shí)，會(huì)在垂直于電流和磁場(chǎng)的方向上產(chǎn)生電壓VH”的這種現(xiàn)象，美國(guó)物理學(xué)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(yīng)”。產(chǎn)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(gè)特性來(lái)檢測(cè)轉(zhuǎn)子（磁體）的位置。

下一篇將會(huì)介紹三相全波無(wú)刷電機(jī)的工作原理。

數(shù)據(jù)來(lái)源：
Photo P60_1SOLITON 36 SPECIAL REPORT小型電機(jī)的選擇與控制技術(shù)萩野弘司著
Photo P60_2 無(wú)整流子電動(dòng)機(jī)

審核編輯黃宇