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发表于 2008-9-22 14:26:45
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来自: 中国广东汕头
无刷直流电动机简介 3 D# h8 o& j) U' Q5 x7 N0 z
无刷直流电动机的学名叫“无换向器电机”或“无整流子电机”,是一种新型的无级变速电机,它由一台同步电机和一组逆变桥所组成,如图1所示。它具有直流电机那样良好的调速特性,但是由於没有换向器,因而可做成无接触式,具有结构简单,制造方便,不需要经常性维护等优点,是一种现想的变速电机。
; j- {9 w! V& ^, u8 y' i( |% L在工作原理上有二种不同的工作方式:
- p+ B$ G( H( \3 i" A B; ~(1)直流无刷电机:又称“无换向器电机交一直一交系统”或“直交系统”,如图1所示。是将三相交流电源整流后变成直流,再由逆变器转换成频率可调的交流电,但是,注意此处逆变器是工作在直流斩波方式。4 b# r# s; z8 h
(2)交流无刷电动机:它是利用交-交变频器向同步机供给交流电。
% v; k8 n$ c" s1 w无刷直流电动机Brushless Direct Current Motor ,BLDC,采用方波自控式永磁同步电机,以霍尔传感器取代碳刷换向器,以钕铁硼作为转子的永磁材料;产品性能超越传统直流电机的所有优点,同时又解决了直流电机碳刷滑环的缺点,数字式控制,是当今最理想的调速电机
( j% H( H4 o5 d直流无刷电机的控制结构
) c2 X0 ?5 S7 D5 F7 }/ T直流无刷电机是同步电机的一种,也就是说电机转子的转速受电机定子旋转磁场的速度及转子极数(p)影响:
/ A/ U& ]$ }: q' `3 @2 a/ [7 B/ Mn=120.f / p。在转子极数固定情况下,改变定子旋转磁场的频率就可以改变转子的转速。直流无刷电机即是将同步电机加上电子式控制(驱动器),控制定子旋转磁场的频率并将电机转子的转速回授至控制中心反复校正,以期达到接近直流电机特性的方式。也就是说直流无刷电机能够在额定负载范围内当负载变化时仍可以控制电机转子维持一定的转速。
. P. M) g0 w5 R: C' S直流无刷驱动器包括电源部及控制部如图 (1) :电源部提供三相电源给电机,控制部则依需求转换输入电源频率。 8 O5 y" i% R1 J0 z* a- e9 s1 ~
电源部可以直接以直流电输入(一般为24v)或以交流电输入(110v/220 v),如果输入是交流电就得先经转换器(converter)转成直流。不论是直流电输入或交流电输入要转入电机线圈前须先将直流电压由换流器(inverter)转成3相电压来驱动电机。换流器(inverter)一般由6个功率晶体管(q1~q6)分为上臂(q1、q3、q5)/下臂(q2、q4、q6)连接电机作为控制流经电机线圈的开关。控制部则提供pwm(脉冲宽度调制)决定功率晶体管开关频度及换流器(inverter)换相的时机。直流无刷电机一般希望使用在当负载变动时速度可以稳定于设定值而不会变动太大的速度控制,所以电机内部装有能感应磁场的霍尔传感器(hall-sensor),做为速度之闭回路控制,同时也做为相序控制的依据。但这只是用来做为速度控制并不能拿来做为定位控制。 8 p6 a! d$ s. a9 l
交流变频电机墓本普通交流电机一 样,只是特指专为变频器驱动而设计的变频调速电机,
* H$ F2 p( x- h2 m6 G5 Z它与普通交流电机的区别是:
( }* b, |4 J8 H. g, M( N; i1--绝缘材料采用抵抗变频器谐波突波的特殊材料; ) C8 `$ k6 \; B0 I4 A% S
2--特殊电磁设计及结构设计, ; {6 J. E' q8 J+ _+ [
这跟普通交流电机相比具有调速范围宽,低速力矩大、低速、高速均可长期运行的特点。特别是低速时能使转矩变化较小。# l3 T# |- `* x( T2 [
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