今天給大家分享下電機控制中需要了解的一些基礎知識，供大家參考學習

一、三個基本定則

1.左手定則

左手定則是用來判斷一個通電導體在磁場中受力方向的。具體受力方向如何判斷，如下：

1）伸開左手，使大拇指和其余四指垂直

2）手心面向 N 極，四指順著電流的方向，那么大拇指所指方向就是導體受力方向

力的大小計算公式為：F = BILsinθ，其中 B 為磁感應強度（單位 T），I 為電流大小（單位 A）

L 為導體有效長度（單位 m），F 為力的大小（單位 N），θ 為： B 和 I 的夾角。左手定則示意圖如 下圖一所示：

2.右手定則

由于通電導體的運動會切割磁感線，此時就會產生感應電動勢，那么感應電動勢的方向就可以用右手定則進行判定。右手定則具體內容如下所示：

右手平展，使大拇指與其余四指垂直，并且都跟手掌在一個平面內。把右手放入磁場中，讓磁感線從掌心進入（當磁感線為直線時，相當于手心面向 N 極），大拇指指向導線運動方向，則四指所指方向為導線中感應電流（感應電動勢）的方向。

感應電動勢的大小可以通過公式 E = vBLsinθ進行計算，其中 v 為導體的運動速度（單位 m/s），B 為磁感應強度（單位 T），L 為導體長度（單位 m），θ 為 B 和 L 的夾角。右手定則判定方向示意圖如下 圖二所示：

3.右手螺旋定則

通電螺線管中流過電流時，會產生磁場，產生的磁場方向可以通過右手螺旋定則來進行判定。具體法則為：

右手握住通電螺線管，使四指彎曲與電流方向一致，大拇指所指的那一端就是通電螺旋管的 N 極

右手螺旋定則判定示意圖如下圖三所示：

我們都知道，如果我們將一個小磁針放入磁場中，那么小磁針 N 方向的轉動方向是往靜止磁場的 N方向轉動，也就是說，當把小磁針放入磁場中時，靜止后，小磁針的 N 方向跟磁場的 N 方向是一致的靜止時刻的方向示意圖如下圖四所示：

二、電機基本概念

1.電機

電機（英文：Electric machinery，俗稱“馬達”）是指依據電磁感應定律實現電能轉換或傳遞的一種電磁裝置。下圖所示為直流無刷電機

2.轉子

電機工作時轉動的部分稱為轉子。下圖六所示為轉子為永磁體的外轉子電機轉子結構

3.定子和繞組

電機工作時不轉動的部分稱為定子。如下圖七所示為外轉子無刷電機的定子示意圖，定子結構上繞制了線圈。繞組就是定子上的線圈，通電后就會形成一定的磁場，從而推動轉子旋轉

4.內轉子電機

轉子在定子內部，示意圖如下圖八所示：

5.外轉子電機

轉子在定子外部的電機稱為外轉子電機，如下圖九為外轉子電機示意圖：

6.極數與極對數

極數是 N 極,S 級的總數，一般都是指永磁體的磁極數,下圖十所示的電機有 6 極。極對數是 一個南極(S 極) ，一個北極(N 極) ，算一對磁極，極對數=級數÷2,下圖十所示的電機有 3 對極

7.機械角度與電角度

機械角度就是數學中的“空間幾何角度”，恒等于 360 度。電角度指磁場每轉過一對磁極,導體的電動勢變化一個周期,定義一個周期為 360°電角度

電角度=機械角度*極對數

若電機有 K 對極,那么整個定子內圓有 K*360°電角度,右圖電機有 4 對極,因此一圈是 360°機械角 度,1440°電角度

8. KV 值

KV 值是指輸入電壓每增加 1 伏特，無刷電機空轉轉速增加值，轉速=KV*電壓。比如 KV=1000,那么當輸入電壓 10V 時,空轉轉速就是 10000rpm (rpm=轉/分鐘)。同系列同外形尺寸的無刷電機，根據繞線匝數的多少，會表現出不同的 KV 特性。繞線匝數多的，KV 值低，最高輸出電流小，扭力大；繞線匝數少的，KV 值高，最高輸出電流大，扭力小

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