繼上一篇文章的三相全波無刷電機外觀和三相全波無刷電機結構之后，本文將介紹三相全波無刷電機的旋轉原理。

三相全波無刷電機的旋轉原理

下面將按照步驟①～⑥來說明無刷電機的旋轉原理。為了易于理解，這里將永磁體從圓形簡化成了矩形。

①在三相線圈中，設線圈1固定在時鐘的12點鐘方向上，線圈2固定在時鐘的4點鐘方向上，線圈3固定在時鐘的8點鐘方向上。設2極永磁體的N極在左側，S極在右側，并且可以旋轉。

使電流Io流入線圈1，以在線圈外側產(chǎn)生S極磁場。使Io/2電流從線圈2和線圈3流出，以在線圈外側產(chǎn)生N極磁場。

在對線圈2和線圈3的磁場進行矢量合成時，向下產(chǎn)生N極磁場，該磁場是電流Io通過一個線圈時所產(chǎn)生磁場的0.5倍大小，與線圈1的磁場相加變?yōu)?.5倍。這會產(chǎn)生一個相對于永磁體成90°角的合成磁場，因此可以產(chǎn)生最大扭矩，永磁體順時針旋轉。

當根據(jù)旋轉位置減小線圈2的電流并增加線圈3的電流時，合成磁場也順時針旋轉，永磁體也繼續(xù)旋轉。

②在旋轉了30°的狀態(tài)下，電流Io流入線圈1，使線圈2中的電流為零，使電流Io從線圈3流出。

線圈1的外側變?yōu)镾極，線圈3的外側變?yōu)镹極。當矢量合成時，產(chǎn)生的磁場是電流Io通過一個線圈時所產(chǎn)生磁場的√3(≈1.72)倍。這也會產(chǎn)生相對于永磁體的磁場成90°角的合成磁場，并順時針旋轉。

當根據(jù)旋轉位置減小線圈1的流入電流Io、使線圈2的流入電流從零開始增加、并使線圈3的流出電流增加到Io時，合成磁場也順時針旋轉，永磁體也繼續(xù)旋轉。

※假設各相電流均為正弦波形，則此處的電流值為Io × sin(π?3)=Io × √3?2 通過磁場的矢量合成，得到總磁場大小為一個線圈所產(chǎn)生磁場的(√3?2)2×2=1.5 倍。當各相電流均為正弦波時，無論永磁體的位置在哪，矢量合成磁場的大小均為一個線圈所產(chǎn)生磁場的1.5倍，并且磁場相對于永磁體的磁場成90°角。

③在繼續(xù)旋轉了30°的狀態(tài)下，電流Io/2流入線圈1，電流Io/2流入線圈2，電流Io從線圈3流出。

線圈1的外側變?yōu)镾極，線圈2的外側也變?yōu)镾極，線圈3的外側變?yōu)镹極。當矢量合成時，產(chǎn)生的磁場是電流Io流過一個線圈時所產(chǎn)生磁場的1.5倍(與①相同)。這里也會產(chǎn)生相對于永磁體的磁場成90°角的合成磁場，并順時針旋轉。

④～⑥

以①～③相同的方式旋轉。

這樣，如果不斷根據(jù)永磁體的位置依次切換流入線圈的電流，則永磁體將沿固定方向旋轉。同樣，如果使電流反向流動并使合成磁場方向相反，則會逆時針旋轉。

下圖連續(xù)顯示了上述①～⑥每個步驟的每個線圈的電流。通過以上介紹，應該可以理解電流變化與旋轉之間的關系了。

關鍵要點:

?三相全波無刷電機通過三個線圈的電流流入和流出使磁場發(fā)生變化，從而使三相全波無刷電機的轉子旋轉。

審核編輯：湯梓紅