chap永磁無刷直流電機學習教案

1、 永磁無刷直流電動機(dngj)第1頁/共17頁第一頁，共18頁。一、問題的提出 直流電動機雖然具有優(yōu)良的調速和起動特性，但由于存在電刷和換向器，需要經常性維護，并且會產生(chnshng)火花和電磁干擾，限制了它的應用范圍。 近年發(fā)展起來的無刷直流電動機就是為了克服換向器和電刷的滑動接觸而發(fā)展起來的新型直流電動機。二、無刷直流電動機的工作原理7.永磁無刷直流電動機第2頁/共17頁第二頁，共18頁。有刷直流電動機工作(gngzu)原理 磁極靜止(jngzh)，電樞旋轉 f=IBla，這個力形成電磁轉矩 根據(jù)左手定則，線圈在這個轉矩作用下將按逆時針方向旋轉 當載流導體轉過180度后，借助電刷-換

2、向片改變導體中電流方向7.永磁無刷直流電動機第3頁/共17頁第三頁，共18頁。無刷直流電動機原理電樞靜止(jngzh)，磁極旋轉，且磁極為永久磁鐵。電樞繞組中電流的換向是借助于轉子位置傳感器和電子開關線路來實現(xiàn)的，所以，無刷直流電動機一般都是由電動機、位置傳感器和電子開關線路三部分組成。無刷直流電動機(dngj)原理圖7.永磁無刷直流電動機第4頁/共17頁第四頁，共18頁。永磁無刷直流電動機(dngj)的原理框圖7.永磁無刷直流電動機第5頁/共17頁第五頁，共18頁。電動機本體(bnt)7.永磁無刷直流電動機21(a)永磁轉子結構型式 (a) 表面貼裝式； (b) 內嵌式. 1磁鋼； 2鐵心

3、2 21 1(b)第6頁/共17頁第六頁，共18頁。逆變器結構(jigu)星形三相三狀態(tài)星形三相六狀態(tài)7.永磁無刷直流電動機星形四相四狀態(tài)封閉三相六狀態(tài)第7頁/共17頁第七頁，共18頁。 正交兩相四狀態(tài)(zhungti)封閉四相四狀態(tài)(zhungti)7.永磁無刷直流電動機第8頁/共17頁第八頁，共18頁。轉子(zhun z)位置傳感器(1) 磁敏式位置傳感器外形電路原理(yunl)開關特性霍爾集成電路7.永磁無刷直流電動機第9頁/共17頁第九頁，共18頁。(2)電磁式位置(wi zhi)傳感器輸出信號1D1RP1V2R2V0U(3)光電式位置傳感器7.永磁無刷直流電動機第10頁/共17頁第十

4、頁，共18頁。一相導通星形三相(sn xin)三狀態(tài)1）H1受光，V1導通，A相流過電流，產生磁勢Fa。電流路徑：電源(dinyun)正極A相繞組V1管電源(dinyun)負極。2）電機順時針轉過120度后，H1被遮光，H2受光，V1關斷，V2導通，B相繞組通入電流，產生磁勢Fb。3）再轉過120度，C相導通。7.永磁無刷直流電動機第11頁/共17頁第十一頁，共18頁。A相導通B相導通C相導通 轉子每轉過120度，功率管換流一次，定子磁場狀態(tài)就改變一次，電機有三個磁狀態(tài)。每個功率管導通120度（1/3周期）。磁場為跳躍式步進磁場。因此，所產生的電磁(dinc)轉矩為脈動轉矩。減小轉矩脈動的方法

5、是增加一周內的磁狀態(tài)數(shù)，如二相導通六狀態(tài)。7.永磁無刷直流電動機第12頁/共17頁第十二頁，共18頁。二相導通星形六狀態(tài)(zhungti)7.永磁無刷直流電動機第13頁/共17頁第十三頁，共18頁。定子合成(hchng)磁場仍為跳躍式旋轉，步進為60度，即1/6周期。每轉60度，逆變器開關管換流一次，有六個狀態(tài)。每個功率管（每相繞組）導通120度。V1V6導通V1V2導通7.永磁無刷直流電動機第14頁/共17頁第十四頁，共18頁。三相六狀態(tài)(zhungti)繞組與開關管導通順序表7.永磁無刷直流電動機第15頁/共17頁第十五頁，共18頁。三、運行特性1. 基本方程 永磁無刷直流電動機的基本物理量有：反電勢、電樞電流(dinli)、電磁轉矩、轉速等。它們的表達式與電機氣隙磁場分布、繞組形式密切相關。 永磁無刷直流電動機有正弦波和方波之分。7.永磁無刷直流電動機第16頁/共17頁第十六頁，共18頁。感謝您的觀看(gunkn)！第17頁/共17頁第十七頁，共18頁。NoImage內容(nirng)總結永磁無刷直流電動機。電樞靜止，磁極旋轉，且磁極為永久磁鐵。永磁轉子結構型式 (a) 表面貼裝式。磁場為跳躍式步進磁場。因此，所產生的電磁(dinc)轉矩為脈動轉矩。減小轉矩脈動的方法是增加一周內的磁狀態(tài)數(shù)，如二相導通六狀態(tài)。定子合成磁場仍為跳躍式旋轉，步進為60度，即1/