?【無(wú)刷直流永磁電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)原理】朋友Z先生搞汽車營(yíng)銷業(yè)務(wù)，因新能源純電動(dòng)汽車開(kāi)始火爆，開(kāi)始對(duì)永磁電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生濃厚興趣，來(lái)找Ms.參，想讓Ms.參給他普及下這方面的知識(shí)。Ms.參給他講解了永磁電動(dòng)機(jī)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，以及為何純電動(dòng)汽車多數(shù)都采用永磁同步電動(dòng)機(jī)，而很少采用無(wú)刷直流永磁電動(dòng)機(jī)。

“無(wú)刷直流永磁電動(dòng)機(jī)？”朋友Z先生一臉懵逼。也難為他了，為了生意才不得不充充電，了解的也只有永磁同步電動(dòng)機(jī)?！皳?jù)我所知，永磁同步電動(dòng)機(jī)用變頻器調(diào)速，頻率一點(diǎn)點(diǎn)加上去，電機(jī)也隨之轉(zhuǎn)得越來(lái)越快。這無(wú)刷直流永磁電動(dòng)機(jī)又是怎樣轉(zhuǎn)起來(lái)的？”嘿！這家伙為了多賺錢，盡然快成電機(jī)通了，真所謂“三日不見(jiàn)當(dāng)刮目相看”！

永磁電動(dòng)機(jī)調(diào)速問(wèn)題

確如朋友Z先生所言，永磁同步電動(dòng)機(jī)靠變頻率調(diào)速。因電機(jī)轉(zhuǎn)速與電源頻率具有嚴(yán)格的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，因而永磁同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速精度非常高，特別適合應(yīng)用在調(diào)速精度非常高的純電動(dòng)汽車。無(wú)刷直流永磁電動(dòng)機(jī)類似常規(guī)直流電動(dòng)機(jī)，通過(guò)改變電樞電流的大小調(diào)速。

談無(wú)刷直流永磁電動(dòng)機(jī)，必須得先論明白其繞組連接方式。由于甩掉了碳刷、換向器，無(wú)刷直流永磁電動(dòng)機(jī)只能采用電子換向，電樞磁場(chǎng)不再與磁極轉(zhuǎn)速始終保持一致；在一定電角度范圍內(nèi)，電樞磁場(chǎng)不轉(zhuǎn)，磁極在電磁力的作用下旋轉(zhuǎn)。不能像直流電機(jī)那樣，電樞磁場(chǎng)與磁極磁場(chǎng)始終處于正交狀態(tài)，為跳躍式同步旋轉(zhuǎn)。

無(wú)刷直流永磁電動(dòng)機(jī)通常有以下幾種繞組連接方式：

●三相星形非橋式，為“一相導(dǎo)通星形三相三狀態(tài)”。

●三相星形橋式連接，分“二相導(dǎo)通星形三相六狀態(tài)”、“三相導(dǎo)通星形三相六狀態(tài)”和“二相、三相輪流導(dǎo)通星形三相十二狀態(tài)”三種情況。

無(wú)刷直流永磁電機(jī)如何轉(zhuǎn)起來(lái)？

以如圖1所示“三相星形橋式連接”換向電路為例，看一看“二相導(dǎo)通星形三相六狀態(tài)”的電子換向過(guò)程：

第一步，當(dāng)時(shí)間電角度t=0°時(shí)，功率開(kāi)關(guān)晶體管BG1、BG5導(dǎo)通，即由電源正端→BG1→U→V→BG5→電源負(fù)端；

第二步，當(dāng)時(shí)間電角度t=60°時(shí)，功率開(kāi)關(guān)晶體管BG1、BG6導(dǎo)通，即由電源正端→BG1→U→W→BG6→電源負(fù)端；

第三步，當(dāng)時(shí)間電角度t=120°時(shí)，功率開(kāi)關(guān)晶體管BG2、BG6導(dǎo)通，即由電源正端→BG2→V→W→BG6→電源負(fù)端；

第四步，當(dāng)時(shí)間電角度t=180°時(shí)，功率開(kāi)關(guān)晶體管BG2、BG4導(dǎo)通，即由電源正端→BG2→V→U→BG4→電源負(fù)端；

第五步，當(dāng)時(shí)間電角度t=240°時(shí)，功率開(kāi)關(guān)晶體管BG3、BG4導(dǎo)通，即由電源正端→BG3→W→U→BG4→電源負(fù)端；

第六步，當(dāng)時(shí)間電角度t=300°時(shí)，功率開(kāi)關(guān)晶體管BG3、BG5導(dǎo)通，即由電源正端→BG3→W→V→BG5→電源負(fù)端；

第七步，當(dāng)時(shí)間電角度t=360°時(shí)，又重復(fù)時(shí)間電角度t=0°時(shí)的狀態(tài)，如此循環(huán)往復(fù)，總是維持相應(yīng)磁極下有兩相繞組的線圈邊加載固定極性的電壓，流過(guò)固定方向的電流，產(chǎn)生固定方向的轉(zhuǎn)矩，使電機(jī)帶動(dòng)負(fù)載旋轉(zhuǎn)起來(lái)。

可見(jiàn)，加載到電機(jī)上的電流極性不變，無(wú)機(jī)械換向器、永磁體激磁，故稱之為無(wú)刷直流永磁電機(jī)。