STC电调原理剖析

    伴随着智能车比赛的不断创新，无刷电机也逐步进入大家的视野！今天我就和大家探讨一下无刷电调，不仅是和大家分享硬件电路，同时也向大家展现一下无刷电机的原理以及器件如何选型。对于知识了然于心才是我们所需要的，并不是仅仅要求一个电路板工作就行。

    首先，我们先来了解一下无刷电机的机械组成。无刷依据转子类型分为内转子和外转子型。

有同学可能会问，什么是转子呢？笼统的说，就是永磁铁构成的磁块，定子则为电机的绕组即线圈。对于线圈，有两种绕线方式，一种是星型连接，一种是三角型连接。

需要注意的是：对于外转子与内转子的星型连接来说，外转子的三根线在中心是相互绝缘的，而内转子则是相交于一点的，这将影响到我们后续检测原理的分析。容易忽略的一点是，电机绕组是与磁铁的磁极数量是不一致的，一般都是9绕组6极(内转子)，12绕组需4极(外转子)，这样做是为了防止转子的磁极与定子的线圈相吸而产生对齐，产生干扰波动。

    接下来，为大家介绍一下无刷电机的工作原理；了解过无刷电机的同学，应该知道，无刷电机因其检测转子位置的方式不同而分为有感和无感。那检测转子位置是为了什么呢？🤡 其目的是得知转子的位置后，改变线圈的通电位置和方向，从而使转子加速或减速。检测方式分为磁编码器，霍尔传感器以及过零检测。前两种为有感方式，但价格较贵，第三种为无感，性价比高，就是程序复杂些(此种方式需要电机运转后才能感知电机方向，所以在低速状态下基本不可控)。由于负压电磁不需要低速控制，所以大家一般都选择RS2205这一款(无感外转子电机)。那过零检测又是如何实现的呢？？其原理就是利用线圈切割磁感线产生的感生电动势来判断的，我们以一张简化图来分析。

    由于电机本身的内阻很小(可以拿万用表怼一怼，大概在零点几Ω)，如果电机上电压接近供给电压值的话，会产生很大的电流，会将电机烧坏，但是实际不会，那是因为线圈上产生的反向电动势抵消了很大一部分。我们不妨假设其产生了11.4V反向电动势(电源供给12V)，如等效模型图可知，AB中点电压为6V，而C线圈在不考虑绕组差异的前提下，应该与A、B线圈产生一样的感生电动势，即为5.7V，观察上面的换相图可知。从AB相换到AC相，C线圈面对的磁极发生了变化，即产生的电动势方向也会发生改变(假设N极产生的电动势为正的话)，C线圈的电压在11.7V--0.3V波动(在中间电压上叠加的)；只要拿这个电压与中点电压即可判断即可，可以利用单片机的模拟比较器(如果仅有一个比较器，分时复用即可)，此现象即为过零。

那对于外转子呢？其实大致分析方式是一致的，但是由于其接线方式的差异，导致电流路径有两条，假设先在是A->B，一种路径是直接A->B，还有一种是A->C->B，通过观察上面的图片可以看出。(主要是因为线圈两两一组，且相同两组之间又连在一块，这就形成了另一条回路)，如果大家想连接更多，我会后续将详细的解析用网盘发到评论区。

原件选型以及剖析将会在后续推出，敬请期待！