1.2無(wú)刷DC電機的工作原理

 

 1.2.1無(wú)刷DC電機的特性

 

 DC電機主要有兩種類(lèi)型:DC刷電機和無(wú)刷DC電機。 

 

1。有刷DC電機

 

 DC電機以其良好的啟動(dòng)性能和調速性能而聞名。DC電機的拉絲DC電機采用機械換向器，驅動(dòng)方法簡(jiǎn)單。其模型圖如圖1.2所示。 電機主要由永磁材料制成的定子、纏繞有touP的轉子(電樞)組成一ngfodlonjled一nggonglU、換向器、電刷等。只要在電刷的兩端A和B引入一定的直流電流，電機的換向器就會(huì )自動(dòng)改變電機轉子的磁場(chǎng)方向，使得直流電機的轉子繼續工作。

 

 從上面可以看出，換向器和電刷在DC電機中起著(zhù)重要的作用。雖然它可以簡(jiǎn)化電機控制器的結構，但也有一些缺點(diǎn): z結構相對復雜，增加了制造成本； z容易受到環(huán)境(如灰塵等)的影響。)，這降低了工作的可靠性； 換向時(shí)會(huì )產(chǎn)生火花，限制了應用范圍。 z容易損壞，增加維護成本等。 

 

2。無(wú)刷DC電機 

 

無(wú)刷直流電動(dòng)機的誕生克服了無(wú)刷DC電機的先天缺陷，用電子換向器取代了機械換向器。因此，無(wú)刷DC電機不僅具有DC電機調速性能好的特點(diǎn)，還具有交流電機結構簡(jiǎn)單、無(wú)換向火花、運行可靠、易于維護的優(yōu)點(diǎn)。 

 

圖1.3所示的無(wú)刷DC電機模型是從圖1.2轉換而來(lái)的模型。它主要由永磁材料制成的轉子、帶touP的定子組成一ngfodlonjled一nggonglU和位置傳感器(可選)。可以看出，它與DC汽車(chē)有許多共同之處。定子和轉子結構相似(原定子變成轉子，轉子變成定子)，繞組連接線(xiàn)基本相同。然而，它們在結構上有明顯的不同:無(wú)刷DC電機在DC電機中沒(méi)有換向器和電刷，而是被位置傳感器所取代。這樣，電機的結構相對簡(jiǎn)單，降低了電機的制造和維護成本，但無(wú)刷DC電機不能自動(dòng)改變方向(相位)，犧牲成本是電機控制器成本的增加(例如，對于同一個(gè)三相DC電機，無(wú)刷DC電機的驅動(dòng)軸需要4根動(dòng)力管，而無(wú)刷DC電機的驅動(dòng)軸需要6根動(dòng)力管)。 

 

圖1.3顯示了一個(gè)低功率、三相、星形連接和單對磁極的無(wú)刷DC電機。它的定子在里面，轉子在外面。其結構非常類(lèi)似于圖1.2所示的DC電機。另一個(gè)無(wú)刷DC電機的結構正好與這個(gè)相反。它的定子在外面，轉子在里面，也就是說(shuō)，定子是由touP組成的基座一ngfodlonjled一nggonglU，轉子由永磁材料制成。 

 

無(wú)刷DC電機具有以下特點(diǎn): 

 

無(wú)刷DC電機具有良好的外部特性，可以在低速時(shí)輸出大轉矩，因此可以提供大的啟動(dòng)轉矩。 

 

無(wú)刷DC電機具有很寬的速度范圍，可以以任何速度全速運行。

 

 無(wú)刷DC電機效率高，過(guò)載能力強，在拖動(dòng)系統中具有優(yōu)異的性能。

 

 無(wú)刷DC電機再生制動(dòng)效果良好。因為它的轉子是由永磁材料制造的，所以在制動(dòng)時(shí)馬達可以進(jìn)入發(fā)動(dòng)機。 運動(dòng)狀態(tài)；

 

 無(wú)刷DC電機體積小，功率密度高。 無(wú)刷DC電機無(wú)機械換向器，采用全封閉結構，可防止灰塵進(jìn)入電機，可靠性高。 高性別；

 

 無(wú)刷DC電機比異步電機更易于驅動(dòng)和控制。 

 

1.2.2無(wú)刷DC電機的工作原理 無(wú)刷DC電機的定子為touP一ngfodlonjled一nggonglU電樞和轉子是永磁體。如果只向電機施加固定的直流電流，電機只能產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)，而不能旋轉。只有實(shí)時(shí)檢測電機轉子的位置，然后根據轉子的位置向電機的不同連接處施加相應的電流，定子才能產(chǎn)生方向均勻變化的旋轉磁場(chǎng)，電機才能隨磁場(chǎng)旋轉。 

 

如圖1.4所示，示出了無(wú)刷DC電機的旋轉原理圖。為了便于描述，電機定子線(xiàn)圈的中心抽頭連接到電機電源，每相的端點(diǎn)連接到功率管，當位置傳感器接通時(shí)，功率管的g極連接到12V，功率管接通，相應的相位線(xiàn)圈接通。隨著(zhù)轉子的旋轉，三個(gè)位置傳感器依次導通，相應的相位線(xiàn)圈也依次導通，使得定子產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向也連續變化，電機的轉子也隨之旋轉。

 

這是無(wú)刷DC電機的基本旋轉原理——檢測轉子位置，依次給每一相通電，并連續均勻地改變定子產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向。 無(wú)刷DC電機的旋轉原理將在無(wú)刷DC電機的位置傳感器驅動(dòng)部分進(jìn)一步介紹。為了便于理解，本文件的以下內容使用圖1.5所示的兩個(gè)符號作為模型介紹。圖a示出了電機的轉子和定子位于同一圓心，圖b示出了轉子和定子位于不同的圓心，這是為了便于解釋電機的內部磁場(chǎng)。詳情請見(jiàn)下文。 

 

 

1.3無(wú)刷DC電機的驅動(dòng)方法 

 

無(wú)刷DC電機的驅動(dòng)模式可以根據不同的類(lèi)別分為不同的驅動(dòng)模式，每種驅動(dòng)模式都有自己的特點(diǎn)。 

 

按壓驅動(dòng)波形:

 

 z方波驅動(dòng)實(shí)現方便，易于實(shí)現電機無(wú)傳感器控制。 

 

z正弦驅動(dòng)，可以提高電機的運行效果，使輸出扭矩均勻，但實(shí)現過(guò)程相對復雜。同時(shí)，該方法具有空間矢量脈寬調制和空間矢量脈寬調制，空間矢量脈寬調制優(yōu)于空間矢量脈寬調制。


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