几种卡座无刷电机控制电路工作原理分析

david-ease

电机昨晚拿到了。
在拿到电机之前，看了鲨兄发的驱动板正面的实物图和手绘的电路图，还有coffee兄前面发的那本日本人写的旧书，我就已经明白了这电机的驱动原理了。但对coffee兄发的那张松下电机剖面图的介绍和广告页面说的“with speed locked to the frequency of the sevo circuit“不理解，但我认为剖面图的一些说明和广告说这句话的都是错的，剩下的只需要把电机解刨出来确认这些问题。

在解刨电机之前，先说一下关于这个电机的一些插曲。
1、我在咸鱼看到这个电机时，就发现卖家拍的照片电机上面没有电线，我原以为这电机上的电线是通过插头插座的方式连接在电机上的,只是电线被拔下了。所以我拍下电机后机马上问了下卖家，问电机上面的电线和电路板还在吗？但卖家跟我说它不是电机，只是一个导轮，上面还有皮带，以前从录音机上拆下来的。我跟卖家说这就是一个电机，卖家于是把它拿出来重新拍了照片给我，才发现上面电机上的电线被齐刷刷的剪掉了。卖家这才知道它确实是一个电机而不是一个导轮。听卖家的语气，意思是如果他原先就知道它是一个大电机，闲鱼上就不会只挂 50元这么便宜了，哈哈。
2、至于照片上电机上的皮带，我开始也是纳闷，怎么电机这个地方还会挂皮带呢？电机剖面原理图上显示尖嘴的地方是一个皮带轮，这个轮上可以挂皮带可以理解。但现在皮带并不是挂在电机尖嘴的轮子上。难道这电机整个转子外壳还可以直接挂皮带来使用？奇怪。
3、晚上回家拆开包裹看了一眼这电机，才发现这电机黑色保护罩中间是被人为切割开了一个窗口。改造的人也真是一个天才，这样确实可以直接把皮带挂在转子外壳上使用。
4、关于这个电机的牌子，我之前看到楼主发的那种电机照片，上面模糊显示是一个三角形的标识，我原先以为这个标志是以前三菱电机的老标识，认为这款电机是松下采购的，但前面coffee兄说这个标识也是松下的。拿到电机后，上面有标签纸清楚的显示了是MATSUSHITA制造的，这是以前松下的公司名称。
5、这电机看图片就觉得挺大，松下广告页也说了，它是低转速的直驱电机，每秒约5转。按这个转速，4.76cm/s的走带速度下，我计算过它的主导轴应该是3mm的大直径（普通卡座主导轴直径是2.5mm）。所以我在拿到这电机前，就感觉这电机个头不会小。但我拿到实物后，还是被震惊到了，它比我想的还要大还要重！测量了整个电机外直径达到了102mm，主导轴直径是标准的3mm。

yanyuanwen

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david-ease 发表于 2025-11-21 10:18
电机昨晚拿到了。
在拿到电机之前，看了鲨兄发的驱动板正面的实物图和手绘的电路图，还有coffee兄前面发的 ...

这个皮带真的出乎我意料

david-ease

电机拆解：
    1、电机上一共有6颗螺丝，转子保护罩上面3颗，拧下来就可以看到整个转子。固定主导轴轴承上有3颗螺丝，很容易拧下来。
    2、但要把整个转子抽出来，是不容易的。因为主导轴上套了一个金属皮带轮，要先把这个金属轮从主导轴上拆出来，才能取下整个转子。
    3、转子取下来后，可以清楚看到定子上的一推线圈和电路板。
    4、要把线圈和电路板拆出来更困难，最后只能做破坏性的拆解，才能看清线圈的连接和电路板的走线。

yanyuanwen

david-ease 发表于 2025-11-21 11:37
电机拆解：
    1、电机上一共有6颗螺丝，转子保护罩上面3颗，拧下来就可以看到整个转子。固定主导轴轴承 ...

58元变成了二两铜线

javaio008

编辑一下
基本看清了，转子上的四个花瓣固定铁心是无源的，它转过去后依次封闭成120度分布的成对线圈(一个有源即振荡器信号，一个无源，无源的一匝靠转子花瓣封闭后获得能量)，这样就等于增加了每组线圈的耦合==>增加了输出。看看这样理解对不对？

david-ease

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这个无刷电机的驱动原理是这样的：
1、首先这款老无刷电机是没有霍尔传感器的，三相线圈位置的检测是靠定子硅钢片上那6个很小的感应线圈。它需要和驱动板上的震荡电路一起工作，它的工作原理正如前面deepseek说的：
RC振荡电路：作为一个高频振荡器，是整个驱动电路的“心脏”，用于产生高频交流信号。
·6个小线圈：这实际上是3个驱动变压器（每个变压器有2个线圈：一个初级，一个次级）。它们的作用是传递能量和驱动信号，同时实现电气隔离。
注意：这3个“驱动变压器”的初级线圈其实是串联的。当转子转动时，转子里面突出的硅钢片扫过这些小线圈，就会在所谓的“驱动变压器”的次级感应到信号，于是就能知道电机主线圈的位置。
2、定子上的线圈，其实也有6对，分为两组。一组是三相电机
的3个驱动线圈，另一组用来检测电压的3个线圈。这两组线圈其实是并在一起一起缠绕的。它们的缠绕方式完全一致，但用途不同。即绿色的线圈是三相电机线圈，它的作用是通电后使电机旋转。铜色的线圈能感应出和转速成正比的电压，它是用来控制转速的。

铜色的这三组线圈，它跟我们在普通卡座看到的现代无刷电机转速检测的fg线圈完全不一样，工作原理也不一样，严格来说不应该称为fg线圈，但如果按照日本人那本旧书的说法，称它为fg线圈确实也没有问题，它是“用信号输出电压的变化控制电压的方式”。

以上两点非常关键，看明白了才能理解这款电机的驱动原理。

yanyuanwen

第1页10楼，雅佳GX-F95直驱电机有个问题，麻烦大师们解惑。

javaio008

david-ease 发表于 2025-11-21 12:28
这个无刷电机的驱动原理是这样的：
1、首先这款老无刷电机是没有霍尔传感器的，三相线圈位置的检测是靠定 ...

已经非常透彻了
豆兄当初的假设是成立的，P1/P2/P3旁边还各有一匝线圈连接振荡器(经你实物拆解初级三匝是串联的)。旋转变压器耦合，或着说初级发射使P1-3获得能量去驱动T4-6,进而驱动T1-3。
F1W1,F2W2,F3W3是寄生关系，绿色漆包线+铜色漆包线并绕。

david-ease

javaio008 发表于 2025-11-21 13:37
已经非常透彻了
豆兄当初的假设是成立的，P1/P2/P3旁边还各有一匝线圈连接振荡器(经你实物拆解 ...

是的，coffee兄最开始的分析是对的，为什么用3组线圈反馈转速对应的电压来控制转速也很清楚了，在这种fg架构下是为了提高检测频率，提升转速稳定性。
f线圈w线圈与其说是寄生关系，不如说共生关系更合适。
这种共生绕法简单，能提升生产效率也能显著降低成本。

david-ease

最后说下松下这两张图，剖面示意图的介绍和广告页中说的这个伺服方式都是错的，加上电路原理图中又画少了关键的一组线圈，容易被松下误导。
如果不拆开实物来分析，
根本不知道它的实际工作原理。

coffee_bean

david-ease 发表于 2025-11-21 14:32
最后说下松下这两张图，剖面示意图的介绍和广告页中说的这个伺服方式都是错的，加上电路原理图中又画少了关 ...

转速反馈线圈原来采用双线并绕实现，难怪原理图上和电枢线圈并排画，java兄说可能是工艺原因附带得到的，果然如此。工艺确实简单了，只是铜线多了2两，体积也大了2圈，不过老机不在乎，这叫用料扎实
设计人员为了兼容带驱的应用场合，放了个皮带轮在电机内，把安装常规FG装置的空间占用了，这也是促成这种不寻常方案的一个原因。

coffee_bean

david-ease 发表于 2025-11-21 14:32
最后说下松下这两张图，剖面示意图的介绍和广告页中说的这个伺服方式都是错的，加上电路原理图中又画少了关 ...

宣传页的文字从技术上讲是有些问题，对不关心技术实现细节的普通消费者而言，那样讲也不算大错。其实 笼统一点，把frequency改为reference就好了。
那个示意图的问题确实有点大，按画上所画，转速反馈线圈应该绕在位置线圈旁边的小凸起上，还需在中心转子上再加一组磁铁， 空间排布上可能会有问题，而且不如双线并绕来得简单。

咝咝入扣

david-ease 发表于 2025-11-21 11:37
电机拆解：
    1、电机上一共有6颗螺丝，转子保护罩上面3颗，拧下来就可以看到整个转子。固定主导轴轴承 ...

真够复杂的。。。这电机一旦坏了就只能做摆件了

咝咝入扣

coffee_bean 发表于 2025-11-21 16:38
转速反馈线圈原来采用双线并绕实现，难怪原理图上和电枢线圈并排画，java兄说可能是工艺原因附带得到的， ...

那个传动轮是带动收带轮的靠轮用的吧？等同于狗仔721或931机芯上的结构

coffee_bean

咝咝入扣 发表于 2025-11-21 17:03
那个传动轮是带动收带轮的靠轮用的吧？等同于狗仔721或931机芯上的结构

有道理