無刷直流電機是在有刷直流電機的基礎上發展起來的，就它們內部發生的電磁過程來說，本質上無多大差別。因此，下面先介紹一下有刷直流電機的工作原型里。

有刷直流電機主要由靜止部分磁極體、轉動部分電樞以及電刷和換向器等組成，如圖1所示。圖中，N、S為磁極體，線圈abed組成電樞，電刷A、B和換向片Ⅱ組成機械換向機構。

當接上電源后，電流I從電刷A流進去，經過換向片I、線圈abed至換向片Ⅱ，然后由電刷B流出。根據畢奧·薩伐爾定律：如果磁場中有一載流導體，且導體與磁場方向相互垂直，則作用在載流導體上的電磁力應為／ ＝ IBι，，其中，I為流過導體的電流；B為磁通密度；ιa為載流導體的有效長度。這個力形成了作用在線圈上的電磁轉矩。根據左手定則，線圈在這個電磁轉矩的作用下，將按逆時針方向轉動。當載流導體轉過180°電角度后，電流I還是從電刷A進去，經由換向片I、線圈dcbca，至換向片Ⅱ，最后仍從電刷B流出。

可見，在有刷直流電機中，就是借助電刷一換向片，使得在某一磁極下，雖然導體在不斷更替，但只要外加電壓的極性不變，則導

體中流過的電流方向始終不變，作用在電樞上的電磁轉矩的方向始終不變，電機的旋轉方向也始終不變，這就是有刷直流電機的機械換相過程。

在無刷直流電機中，借助反映主轉子位置的位置傳感器的輸出信號，通過電子換相線路去驅動與電樞繞組連接的相應的功率開關器件，使電樞繞組依次饋電，從而在定子上產生跳躍式的旋轉磁場，驅動永磁轉子旋轉。隨著轉子的轉動，位置傳感器不斷地送出信號，以改變電樞繞組的通電狀態，使得在某一磁極下導體中的電流方向始終保持不變，這就是無刷直流電機的玩接觸式換相過程，圖2為無刷直流電機工作原理框圖。

有刷直流電機的原理圖

無刷直流電機工作原理框圖

應該指出，在無刷直流電機中，電樞繞組和相應的功率開關器件的數目不可能很多，所以與有刷直流電機相比，它產生的電磁轉矩波動比較大。

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