有刷电机换向器是和转子连接在一起的,能够实现自动换向,所以在常规使用场合并不需要了解转子的位置。但对于无刷直流电机来说,因为没有换向器,但同样需要对电流方向进行控制,所以就必须要实时判断转子的准确位置,所采用的技术也并不完全一样。
无刷直流电机最常规的判断转子位置的方法就是通过传感器,这样能够最直接的观察到转子的当前位置,而且设计起来也简单,只需要在电机内部安装一个传感器即可。通常使用的是霍尔元件传感器,这是一个非常小巧的元件,对磁场的变化非常敏感,当转子旋转的时候,磁场会发生变化,霍尔元件也就能即时输出信号。依靠这个小小的元件,就可以让电机达到非常高的转速,当然也可以根据实际需要随时调整转速,既灵活又可靠。
虽然常规的无刷直流电机都会采用传感器的结构,但也确实有一些电动机不内置传感器,而是通过其他方法来判断转子的位置。比如通过反电势法,电机的转子在运转的时候,不光会把电能转化成为动能,而且也同时会输出反向的电动势,通过观测转子输出的反向电动势,同样可以估算出转子的位置。尽管这是一种间接的手法,但目前也同样可以达到比较高的精度。而且因为不需要安装传感器,减少了设备的复杂程度,所以能够降低故障率,让电动机在恶劣工况下可以长时间稳定运行。
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