Bürstenlose Gleichstrommotoren verwenden keine Bürsten. Bürstenlose Gleichstrommotoren verwenden keine Kommutatoren, um den Strom in den Spulen zu regulieren, sondern verwenden stattdessen elektronische Kommutatoren, um den Strom zu leiten, wodurch ein Wechselstromsignal erzeugt wird, das den Motor antreibt.
Ein bürstenloser Gleichstrommotor funktioniert ähnlich wie ein bürstenbehafteter Gleichstrommotor. Das Lorentzkraftgesetz besagt, dass ein stromdurchflossener Leiter, solange er in ein Magnetfeld gebracht wird, eine Kraft erfährt. Aufgrund der Reaktionskraft erfahren die Magnete gleiche und entgegengesetzte Kräfte.
Wenn der Strom durch die Spule fließt, wird ein Magnetfeld erzeugt. Das Magnetfeld wird von den Magnetpolen des Stators angetrieben. Die gleiche Polarität stößt sich ab und die entgegengesetzte Polarität zieht sich an. Wenn die Richtung des Stroms in der Spule kontinuierlich geändert wird, ändert sich auch der Magnetpol des vom Rotor induzierten Magnetfelds weiter, sodass sich der Rotor unter der Wirkung des Magnetfelds weiter dreht.
Bei einem BLDC-Motor sind die stromführenden Leiter (Stator) stationär, während sich die Permanentmagnete (Rotor) bewegen.
Wenn die Statorspule Strom von der Stromquelle erhält, wird sie zu einem Elektromagneten und beginnt, ein gleichmäßiges Magnetfeld im Luftspalt zu erzeugen. Obwohl die Stromversorgung Gleichstrom ist, erzeugt der Schalter immer noch eine Wechselspannungswellenform mit Trapezform. Der Rotor dreht sich aufgrund der Wechselwirkungskraft zwischen dem elektromagnetischen Stator und dem Permanentmagnetrotor weiter.
Durch Umschalten der Wicklungen auf hohe und niedrige Signale werden die entsprechenden Wicklungen auf Nord- und Südpol erregt. Ein Permanentmagnetrotor mit Süd- und Nordpolen ist mit den Statorpolen ausgerichtet, wodurch sich der Motor dreht.
Bürstenlose Gleichstrommotoren sind in drei Konfigurationen erhältlich: einphasig, zweiphasig und dreiphasig. Unter ihnen ist dreiphasiger BLDC am gebräuchlichsten.
Antriebsmethode des bürstenlosen Gleichstrommotors
Der Fahrmodus des bürstenlosen Direktmotors kann nach verschiedenen Kategorien in verschiedene Fahrmodi unterteilt werden, die jeweils ihre eigenen Eigenschaften haben.
Gemäß der Antriebswellenform: Rechteckwellenantrieb ist dieses Antriebsverfahren bequem zu realisieren, und es ist einfach, die Steuerung des Motors ohne Positionssensor zu realisieren;
Sinusantrieb: Dieses Antriebsverfahren kann die Betriebswirkung des Motors verbessern und das Ausgangsdrehmoment gleichmäßig machen, aber der Implementierungsprozess ist relativ kompliziert. Gleichzeitig hat diese Methode SPWM und SVPWM (Space Vector PWM) zwei Möglichkeiten, die Wirkung von SVPWM ist besser als SPWM.