“無感”指的是“無位置傳感器”。因此，無感無刷電機(jī)的最大特點就是：其電機(jī)本體內(nèi)部沒有任何物理的位置傳感器（如霍爾傳感器）。它完全依靠電子調(diào)速器（ESC）的算法來推斷轉(zhuǎn)子位置。其整體結(jié)構(gòu)同樣由兩大部分組成：電機(jī)本體和 電子調(diào)速器（ESC）。其中，電機(jī)本體的機(jī)械結(jié)構(gòu)與有感電機(jī)幾乎完全相同，核心差異全在于電子調(diào)速器。

一、 電機(jī)本體（機(jī)械結(jié)構(gòu)）

無感無刷電機(jī)的本體是純機(jī)械的，非常簡單、堅固、可靠。

定子：與有感電機(jī)完全相同。

轉(zhuǎn)子：與有感電機(jī)完全相同。

關(guān)鍵點：

由于省去了霍爾傳感器及其引線，無感電機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)更簡單，在生產(chǎn)密封、耐高溫、抗振動等方面更具優(yōu)勢，成本也更低。

二、 電子調(diào)速器 - 核心差異所在

ESC是無感技術(shù)的“大腦”。既然沒有傳感器直接“看”到轉(zhuǎn)子位置，ESC就必須通過“計算”來間接“猜”出位置。其核心原理是檢測

“反電動勢”

。

反電動勢原理

當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)子上的永磁磁場會切割定子繞組，就像發(fā)電機(jī)一樣，在未通電的繞組上會感應(yīng)出一個電壓，這個電壓就是反電動勢。

反電動勢的幅度與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速成正比，其波形和相位與轉(zhuǎn)子的位置直接相關(guān)。

無感ESC的工作方式（重點和難點）

初始啟動（開環(huán)啟動）

運行與換向（閉環(huán)運行）

無感ESC的結(jié)構(gòu)特點：

取消了霍爾傳感器接口電路。

增強了反電動勢檢測電路：這是無感ESC的核心硬件，通常由精密的分壓電阻、濾波電路和比較器組成，用于從電機(jī)端電壓中提取出微弱的反電動勢信號。

需要更強大的MCU和算法：MCU需要持續(xù)進(jìn)行反電動勢信號的處理和位置估算，這對處理器的計算能力和算法的魯棒性要求很高。

總結(jié)：無感無刷電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點

當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速達(dá)到一定程度（通常為額定轉(zhuǎn)速的5%-10%），產(chǎn)生的反電動勢足夠大時，ESC的檢測電路就開始工作了。

ESC會實時檢測三個繞組中未通電的那一相上感應(yīng)出的反電動勢。

通過比較反電動勢的過零點或與其他繞組的電壓差，ESC就能精確計算出轉(zhuǎn)子的實時位置。

一旦知道了位置，ESC就立即切換到與有感電機(jī)相同的控制模式，在正確的時刻為正確的繞組供電，維持電機(jī)平穩(wěn)高效運轉(zhuǎn)。

這是無感電機(jī)最困難的階段。因為轉(zhuǎn)子靜止時，反電動勢為零，ESC無法知道轉(zhuǎn)子位置。

ESC會強行按照一個預(yù)設(shè)的順序和頻率給定子繞組通電，產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場，“生拉硬拽”地讓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動起來。

這個階段電機(jī)可能會有些抖動或噪音，但一旦轉(zhuǎn)子開始轉(zhuǎn)動，就會產(chǎn)生可檢測的反電動勢。

永磁體：通常為釹鐵硼強力磁鐵，粘貼在轉(zhuǎn)子表面或嵌入轉(zhuǎn)子內(nèi)部（內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)常見）。磁極對數(shù)可以是1對、2對或多對。

轉(zhuǎn)軸：動力輸出軸。

軸承：支撐轉(zhuǎn)軸。

鐵芯：由硅鋼片疊壓而成，槽數(shù)是3的倍數(shù)（如9槽、12槽）。

三相繞組：銅線繞制在鐵芯槽內(nèi)，通常采用星形（Y形）連接。

機(jī)殼：固定定子并輔助散熱。

審核編輯 黃宇