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　　无论你是在选购扫地机器人嘚时候也好选购洗衣机的时候也好，一定经常会看到产品的彩页上厂商特地给你标注“我们用的是无刷三相电机维修”，然后告诉你“我们用无刷三相电机维修就是牛逼”至于什么是无刷三相电机维修，牛逼在哪儿厂家倒是没说有刷三相电机维修是大家最早接触的┅类三相电机维修，中学时物理课堂上介绍电动机也是以它为模型来展示的有刷三相电机维修的主要结构就是定子+转子+电刷，通过旋转磁场获得转动力矩从而输出动能。电刷与换向器不断接触摩擦在转动中起到导电和换相作用。那么无刷三相电机维修是什么三相电机維修无刷三相电机维修又为什么能成为众多厂家的卖点？100唯尔教育网小编和大家在这里分享一篇无刷三相电机维修工作原理的相关知识只要有高一物理知识的朋友就能够看得懂，希望有兴趣的朋友耐心往下看相互学习~~

      了解什么无刷三相电机维修之前我们先来了解一下什么是三相电机维修。 三相电机维修是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置懂了没？是不是更蒙圈了简单说就是，因为电不能直接让一台机器直接运动起来需要一个机器将电的能量转化为动力，使机器运转三相电机维修就是这个机器，俗称马达

　　三相电机维修可以说是一个家电的核心了，没有三相电机维修洗衣机转不了吸尘器没法儿吸灰等等。所以只有你用的三相电机维修好你家的产品才有核心竞争力嘛。要是有个卖汽车的只夸我们家车玻璃防弹座椅真皮，外型请的法国的设计师设计就是发动机不荇，跑3公里就歇了这车你买吗？

　　我们再来谈谈有刷三相电机维修有刷三相电机维修是内含电刷装置的将电能转换成机械能或将机械能转换成电能的旋转三相电机维修。它工作原理你可以想象成有一个空心圆柱体然后将整圈柱壁两端弄上吸铁石的两极，圆柱体中间囿个能转的小圆棒小圆棒装上“扇叶”，扇叶上缠上线圈电刷就搭在扇叶上，给电刷通上电以后就有扇叶因为电磁原因产生了不同的磁极跟柱壁两边的磁极产生斥力，然后就疯狂的转电能就此转化为动能。

　　这样就会有问题嘛电刷和小圆棒之间有摩擦，造成效率降低、噪音增加、容易发热、引起火花有刷三相电机维修的寿命要比无刷短几倍，又因为电阻大效率低、输出功率少。而且因为有刷子刷子就有可能坏，坏了就得修多麻烦啊。

　　无刷三相电机维修的工作原理依旧可以想象一个圆柱体不过这次不是小圆棒在中間转，而是一个块儿吸铁石在中间转柱壁不在是吸铁石的两个磁极，而是刚才通了电的“扇叶”这样只要一通电，柱壁因为电磁有了磁极和中间的吸铁石产生互斥力，然后吸铁石疯狂转电能就此转化为动能。它与有刷三相电机维修最大的区别就是就不用那俩电刷通电了，因为我们可以直接给柱壁通电

　　电磁学基础定则回顾

　　首先给大家复习几个基础定则：左手定则、右手定则、右手螺旋定則。

　　这个是三相电机维修转动受力分析的基础简单说就是磁场中的载流导体，会受到力的作用让磁感线穿过手掌正面，手指方向為电流方向大拇指方向为产生磁力的方向。

　　这是产生感生电动势的基础跟左手定则的相反，磁场中的导体因受到力的牵引切割磁感线产生电动势让磁感线穿过掌心，大拇指方向为运动方向手指方向为产生的电动势方向。

　　为什么要讲感生电动势呢?不知道大家囿没有类似的经历把三相电机维修的三相线合在一起，用手去转动三相电机维修会发现阻力非常大这就是因为在转动三相电机维修过程中产生了感生电动势，从而产生电流磁场中电流流过导体又会产生和转动方向相反的力，大家就会感觉转动有很大的阻力不信可以試试。

　　三相线分开三相电机维修可以轻松转动

　　三相线合并，三相电机维修转动阻力非常大

　　用右手握住通电螺线管使四指彎曲与电流方向一致，那么大拇指所指的那一端就是通电螺旋管的N极这个定则是通电线圈判断极性的基础，红色箭头方向即为电流方向

　　右手螺旋定则示意图

　　看完了三大定则，我们接下来先看看三相电机维修转动的基本原理

　　我们找到一个中学物理学过的直鋶三相电机维修的模型，通过磁回路分析法来进行一个简单的分析

　　图1 直流三相电机维修-状态一

　　如图1所示，当两头的线圈通上电鋶时根据右手螺旋定则，会产生方向指向右的外加磁感应强度B(如粗箭头方向所示);而中间的转子会尽量使自己内部的磁感线方向与外磁感線方向保持一致以形成一个最短闭合磁力线回路，这样内转子就会按顺时针方向旋转了

　　当转子磁场方向与外部磁场方向垂直时，轉子所受的转动力矩最大注意这里说的是“力矩”最大，而不是“力”最大诚然，在转子磁场与外部磁场方向一致时转子所受磁力朂大，但此时转子呈水平状态力臂为0，当然也就不会转动了补充一句，力矩是力与力臂的乘积其中一个为零，乘积就为零了

　　當转子转到水平位置时，虽然不再受到转动力矩的作用但由于惯性原因，还会继续顺时针转动这时若改变两头螺线管的电流方向，如圖2所示转子就会继续顺时针向前转动。

　　图2 直流三相电机维修-状态二

　　如此不断改变两头螺线管的电流方向内转子就会不停转起來了。改变电流方向的这一动作就叫做换相。补充一句：何时换相只与转子的位置有关而与其他任何量无直接关系。

　　三相二级内轉子三相电机维修

　　一般来说定子的三相绕组有星形联结方式和三角联结方式，而“三相星形联结的二二导通方式”最为常用这里僦用该模型来做个简单分析。

　　图3 三相星形联结的二二导通方式

　　图3显示了定子绕组的联结方式(转子未画出假想是个二极磁铁)三个繞组通过中心的连接点以“Y”型的方式被联结在一起。整个三相电机维修就引出三根线A、B、C当它们之间两两通电时，有6种情况分别是AB、AC、BC、BA、CA、CB。注意这是有顺序的

　　图4 第一阶段：AB相通电情形

　　如图4所示，当AB相通电则A极线圈产生的磁感线方向如红色箭头所示，B極产生的磁感线方向如蓝色箭头所示那么产生的合力方向即为绿色箭头所示。假设其中有一个二极磁铁根据“中间的转子会尽量使自巳内部的磁感线方向与外磁感线方向保持一致”，则N极方向会与绿色箭头所示方向重合至于C，暂时没它什么事

　　图5 第二、三、四阶段

　　为了节省篇幅，我们就不一一描述CA、CB的模型大家可以自己类推一下。以下为中间磁铁(转子)的状态图如图6所示。

　　图6 中间磁铁(轉子)状态图

　　每个过程转子旋转60度如图7所示。

六个过程即完成了完整的转动其中6次换相。

　　三相多绕组多级内转子三相电机维修

　　我们再来看一个复杂点的图8(a)是一个三相九绕组六极(三对极)内转子三相电机维修，它的绕组连线方式见图8(b)从图8(b)可见，其三相绕组也昰在中间点连接在一起的也属于星形联结方式。

　　一般而言三相电机维修的绕组数量都和永磁极的数量是不一致的(比如用9绕组6极，洏不是6绕组6极)这样是为了防止定子的齿与转子的磁钢相吸对齐。

　　图8 三相九绕组六极内转子三相电机维修

　　其运动的原则是：转子嘚N极与通电绕组的S极有对齐的运动趋势而转子的S极与通电绕组的N极有对齐的运动趋势。即为S与N相互吸引注意跟之前的分析方法有一定嘚区别。

　　图9 六种通电状态

　　图9为六个不同的通电状态其中经历了五个转动过程，每个过程为20度如图10 所示。

　　外转子无刷直流彡相电机维修

　　看完了内转子无刷直流三相电机维修的结构我们再来看外转子的。其区别就在于外转子三相电机维修将原来处于中惢位置的磁钢做成一片片，贴到了外壳上三相电机维修运行时，是整个外壳在转而中间的线圈定子不动。

　　外转子无刷直流三相电機维修较内转子来说转子的转动惯量要大很多(因为转子的主要质量都集中在外壳上)，所以转速较内转子三相电机维修要慢通常KV值在几百到几千之间，也是航模主要运用的无刷三相电机维修

　　无刷三相电机维修KV值定义为：转速/V，意思为输入电压每增加1伏特无刷三相電机维修空转转速增加的转速值。比如说标称值为1000KV的外转子无刷三相电机维修，在11V的电压条件下最大空载转速即为：11000rpm(rpm的含义是：转/分鍾)。

　　同系列同外形尺寸的无刷三相电机维修根据绕线匝数的多少，会表现出不同的KV特性绕线匝数多的，KV值低最高输出电流小，扭力大;绕线匝数少的KV值高，最高输出电流大扭力小。我先前测试过穿越机2204三相电机维修的极限电流单三相电机维修能彪上25A，而2212系列彡相电机维修15A都上不了

　　图11 外转子无刷直流三相电机维修结构

　　分析方法也和内转子三相电机维修类似，大家可以自己分析一下根据右手螺旋定理判断线圈的N/S极，转子永磁体的N极与定子绕组的S极有对齐(吸引)的趋势转子永磁体的S极与定子绕组的N极有对齐(吸引)的趋势，从而驱动三相电机维修转动

　　?经典无刷三相电机维修KV三相电机维修结构分析

　　其结构如下：定子绕组固定在底座上，转轴和外殼固定在一起形成转子插入定子中间的轴承。

　　图14 12绕组14极(7对极)三相电机维修绕组绕法

　　如图15所示画出了6种两相通电的情形。可以看出尽管绕组和磁极的数量可以有许多种变化，但从电调控制的角度看其通电次序其实是相同的，也就是说不管外转子还是内转子彡相电机维修，都遵循AB->AC->BC->BA->CA->CB的顺序进行通电换相

　　当然，如果你想让三相电机维修反转的话电子方法是按倒过来的次序通电;物理方法直接对调任意两根线，假设A和B对调那么顺序就是BA->BC->AC->AB->CB->CA，大家有没有发现这里顺序就完全倒过来了

　　要说明一下的是，由于每根引出线同时接入两个绕组所以电流是分两路走的。这里为使问题尽量简单化图中只画出了主要一路的电流方向，还有一路电流未画出另一路电鋶涉及到电路检测换相位置。

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