我认为有刷电机和无刷电机的区别在于,有刷电机是自驱动,而无刷电机是外部驱动。有刷电机旋转时转子状态改变,从而自动切换不同绕组通电。而无刷电机是外部驱动,他必须先通过霍尔感知电机转子状态,然后再处理位置信息,然后才控制相关绕组通电。所以我就想,能不能让无刷电机也做出自驱动的形式,像有刷电机一样,让转子本身的状态作为出发条件来驱动自身运转。
从这个角度出发,我想到了光电开关,在电机转子上增加遮光盘,通过遮光盘来实时体现转子位置,将光电开关的信号直接输入到驱动电路的三相逆变器,这样子可以实现类似有刷电机的自驱动。认准这个方向,我先后做了五次尝试,失败了五次。通过不断改进,终于在第六次实现了无刷电机自驱方案,这个方案理论上可以实现和无刷电机相似的驱动效果。
下面我将这个方案具体介绍一下。以三相二极电机为例:
电机的结构和电路原理如下图:
以下是电机的驱动时序分析:
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