PC风扇无刷电机拆解分析实录

taowa · 发表于 2004-8-5 03:34

PC机上面的散热风扇是直流无刷电机，一般有四极,低档的风扇电机无刷控制只有两个三极管一个霍尔元件而已
下面是测绘出来的线路图

因为第一个三极管的集电极输出通过电阻接到第二个三极管的基极，所以可以看出来，同一时刻只有一个绕组通电。
风扇外观图

拆掉扇页，里面的定子绕组，共有四极，扇页转子有一个环形的磁铁
以NSNS交叉共四极,由于是电脑城低档货(4元)磁铁是铁粉和橡胶的混合物
取下来只有发觉是软的

定子下面就是电路板了，电路板上的线路就是上面画出来的

电路板特写

电路有四个极，横竖两个绕组。每个绕组的两端绕向相反，这一点有点特别
假如水平绕组通电，其两端极性相同，假设为N则未通电的绕组两端自然为S 如图
   S
   |
N-通-+-电-N
   |
   S
电路由霍尔元件检查转子位置输出驱动三级管轮流给两个绕组供电，你如果仔细分析这种简单的线路在某个特定的点会不动。就如同中学课本上的单相直流电动机的换向点的位置要凭惯性转过一点点一样.
分析了这种无刷电机的原理，其实如果有霍尔元件做位置检测，不用什么DSP写程序来控制无刷电机的，外部CPLD加晶体管加MOSFET就能控制无刷电机了，更简单的就类似于今天这里介绍的电机，控制器只需两元就能搞定  DIY就在于银子不多而又想得到，研究中获得快乐!

happylose · 发表于 2004-8-5 07:33

这样做功率和效率都不理想

连过五人 · 发表于 2004-8-5 21:07

结构是比较简单，估计可以用在功率小点才场合
比如电直的尾巴上

chunk · 发表于 2004-8-5 23:12

我拆过几个PC风扇无刷，不过上边用的是一个小小集成电路，霍耳元器件也是有的，我把风扇接到普通3A电调上，然后推动遥控器油门，发现完全可以自由线性控制风扇的转速，仔细分析一下，也就是用感应器取代的原有的机械换向器而已，那位朋友有时间可以尝试一下试验：
1，更换功率大的晶体管，
2，减少原有线圈圈数，同时增加线经
3，更换强力磁铁；
取的合适的功率，完全可以用在电直尾翼上；电调用普通3A电调即可;

songjr · 发表于 2004-8-6 03:55

普通晶体管导通内阻和压降太大了,应换成FET(场效应)管.

qc · 发表于 2004-8-6 19:34

很好!和我想的一样,大家期待你的成果!

明星 · 发表于 2004-8-10 11:05

我差了几个光驱，还没做出无刷来

mozhile2004 · 发表于 2004-8-13 20:43

估计功率不够.有人做出来了吗

hongkr · 发表于 2004-11-15 04:05

顶`

流星 · 发表于 2004-11-15 09:18

希望有人继续实践

xunicheng · 发表于 2004-11-15 10:39

正在试验。

昨天拆清华华天的一个小CPU风扇，发现驱动电路居然只有一个四脚的IC,连霍尔都集成在里面了。

wxyyz · 发表于 2004-11-15 14:10

用于模型，改造CPU风扇比CD的无刷电机更值得关注，CPU风扇电机铁心采用不对称磁隙来获得启动转矩和确定转动方向，用两组反绕向线圈取代桥式驱动，用输入电压控制转速，大大简化了控制电路。重绕线圈、更换磁铁、更换驱动管可以增加功率。CD无刷电调的驱动和调节两个功能合在一起，而CPU风扇只是驱动电路，而电调和有刷的相同，因此成本花很低。希望更多人来参与CPU风扇电机的开发利用。

hongkr · 发表于 2004-11-15 14:43

wxyyz 在 2004-11-15 14:10 发表:

用于模型，改造CPU风扇比CD的无刷电机更值得关注，CPU风扇电机铁心采用不对称磁隙来获得启动转矩和确定转动方向，用两组反绕向线圈取代桥式驱动，用输入电压控制转速，大大简化了控制电路。重绕线圈、更换磁铁、更 ...

这里牵涉到一个效率问题，之所以电脑风扇采用无刷是为了避免因为刷头磨损造成的停转，从而使cpu过热烧毁，因此看结构，是通过牺牲了一大部分的性能简化了控制电路和驱动，这个思路可以采用与尾电机这类对效率要求不大的场合～不适合主电机，毕竟效率是第一的～

wxyyz · 发表于 2004-11-15 15:13

CPU风扇从原理和电路来看并没有什么造成损耗的东西，那它效率低的原因是什么呢？请解释一下好吗？

hongkr · 发表于 2004-11-15 17:32

具体的原理得请个电子高手,光用眼是看不出来的~但是cpu的效率高不了,可以测试~数据说话~

propeller · 发表于 2004-11-16 16:19

我做出来了，但在九万转时烧了。定子需要从绕。

xunicheng · 发表于 2004-11-16 23:15

propeller 在 2004-11-16 04:19 PM 发表:

我做出来了，但在九万转时烧了。定子需要从绕。

:em15:你那叫做出来了啊！狂加电压不烧才怪。

hongkr · 发表于 2004-11-16 23:50

效率不高,发热高~

xunicheng · 发表于 2004-11-18 19:10

今天收到了天才帮买的7822和7425，立刻焊到板子上试验。

电机是用UPS里面的24V直流无刷风扇改的，定子四极，用0.4的线绕20圈，绕成单绕组。传感器用上面提到的小风扇里面拆除来的4个脚的全集成的IC。

供电7.2V，空载电流<2A，大约1.6A，空载转速26000转。

装翼龙桨测试，转速8900转，电流6A,连续运行一分钟，电机温热。

因为转速不高，考虑线圈T数太多，于是用0.5的线重绕15T，测试空载电流5A，没等测转速，就发现电机发热严重，因为我临时用热熔胶把电路板和定子粘在一起的，现在热熔胶都融化了。
不知道什么原因，可能是霍尔的位置有偏差，换向点不对造成效率下降。

明天继续改。

另，这个电机的重量和380电机差不多，上面的测试可以看出，带负载的表现和380也差不多，但是电流小了很多。我还试过直驱1080桨，电流倒不大10-12A,可转速低得很。

sxn1998 · 发表于 2004-11-18 21:23

:em26::em26:

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