50. 无刷电动机的工作原理是什么？

【答】无刷电动机省去了电刷和换向器，它以定子为电枢，转子上的磁钢为磁场源。为让无刷电动机能够不停地沿一个方向转动，必须使定子电枢三相绕组不断地换向通电，这样才能保证定子在磁场中随着转子不断变化，而使定子磁场与转子永磁磁场始终保持90°左右的空间角，最后产生转矩推动转子转动。

无刷电动机的工作原理如图1-68所示。如霍尔传感器检测到N极磁场时，控制器P1与P2导通，使P2与P1截止；霍尔传感器检测到S极磁场时，控制器使P2与R1导通，而使P1与R2截止。在图1-68（a）上，P2与R1截止，P1与R2导通，可以看到电流从蓄电池正极经过P1、线圈、R2 流到蓄电池负极。通电线圈中点A电流i的方向是指向远离接线头的方向，点A在磁场中受力 F1 方向，如图1-68（a）所示，磁钢受到线圈的反作用，产生向逆时针方向转动的力矩。

图1-68 无刷电动机的工作原理

当磁钢转动到如图1-68（b）位置，即磁钢转动180°后（注意：磁场旋转180°线圈不动），霍尔元件感应S极磁场，此时P1与R2截止，P2与R1导通，可以看到电流i从蓄电池正极经过R1、线圈、P2流到负极。通电线圈中的A点的电流i方向是指向接头的方向（矢量方向与 i矢量方向相反），A点在磁场中受力 F′方向如图1-68（b）所示（矢量方向没有改变），磁钢受到线圈的反作用力，一样产生向逆时针方向转动的力矩。

无刷电动机用电子开关和位置传感器代替有刷电动机的电刷和换向器。无刷电动机通过电子开关电路控制线圈电流的接通与断开。该电子电路的通断由霍尔元件检测控制，电动机定子线圈沿圆周均布。三相绕组在霍尔元件的控制下不断地换向通电，才能使转子磁钢不停地转动。