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直流无刷电机原理及应用

点击次数:  更新时间:2020-6-28 14:13:02  【打印此页

一、直流无刷电机

直流电机在额定负载下会产生恒定转矩性能,由于电枢磁场与转子磁场之间恒维持90度,这样就必须通过碳刷及整流子,在电机运转的过程中太容易引发电火花对组件造成破坏。交流电机由于没有碳刷和整流子,所以不需要相对应的维护,但是性能要比直流电机的性能控制效果更加复杂。半导体的切换频率更加快速,所以能够对于驱动电机的性能有明显提升,微处理机速度也越来越快,保证了交流电机控制,实现两周直角坐标系统中适当的控制,另外由于很多的微处理机能够对控制电机具有必需的功能,所以体积越来越小。位置传感器在直流无刷电动机中起着测定转子磁极位置的作用,为逻辑开关电路提供正确的换相信息,即将转子磁钢磁极的位置信号转换成电信号,然后去控制定子绕组换相。位置传感器种类较多,且各具特点。在直流无刷电动机中常见的位置传感器有以下几种:电磁式位置传感器、光电式位置传感器、磁敏式位置接近传感器。

电磁式位置传感器在直流无刷电动机中,用得较多的是开口变压器。用于三相直流无刷电动机的开口变压器由定子和跟踪转子两部分组成。定子一般有六个极,它们之间的间隔分别为60度,其中三个极上绕一次绕组,并相互串联后通以高频电源,另外三个极分别绕上二次绕组WA、WB、WC。它们之间分别相隔120度。跟踪转子是一个用非导磁材料做成的圆柱体,并在它上面镶一块120度的扇形导磁材料。在安装时将它与电动机转轴相联,其位置对应于某一磁极。一次绕组所产生的高频磁通通过跟踪转子上的到此材料耦合到二次绕组上,故在二次绕组上产生感应电压,而另外两相二次绕组由于无耦合回路同一次绕组相联,其感应电压基本为零。随着电动机转子的转动,扇形片也跟着旋转,使之离开当前耦合一次绕组而向下一个一次绕组靠近。就这样,随着电动机转子运动,在开口变压器二次绕组上分别感应出电压。扇形导磁片的角度一般略大于120度电角度,常采用130度电角度左右。在三相全控电路中,为了换相译码器的需要,扇形导磁片的角度为180度电角度。同时,扇形导磁片的个数应同直流无刷电动机的极对数相等。

二、直流无刷电机的分类

一般来说直流电动机,具有相同的工作原理和应用特征,但事情本身的构成却存在较大差距,除了电机之外,还会增加换向电路,电机自身的幻象电路进行紧密结合,能够保证许多的小功率电机,本身与换向电路组成一个整体,所以这样一来保证了直流无刷电机与直流电动机的外观完全一致,直流无刷电动机由机电能量和机电,电枢,永励磁两部分构成,还包括了传感器,通过电机本身的直流无刷特典,能够有效的强化直流电动机的性能指标、震动运转、和使用寿命,同时能够降低制造费用以及生产成本,对于永磁磁场来说,利用直流无刷电机可以进行更加灵活的设计,这样能够有效满足市场需求。另一方面,还可以节省材料,制造更加的简便,永磁磁场的发展与永磁材料的发展具有非常密切的相关性,通过永磁材料的不断创新,能够保证直流无刷电机实现更新换代,不仅效率更高,而且体积更小,还还能够具有良好的节能效果。

三、直流无刷电机的应用

同时利用位置信号,保证电子换向的效果,在早期机电位置传感器获取电视信号已经逐步被电子位置传感器或其它的方式所取代,最常用的方法就是电枢绕组,为了保证电机转速的有效性,获得位置信号的先进方法。最简单的速度传感器装置,就是测评是测速发信息与电子线路相结合。从目前来看直流无刷电机换向电路通过驱动和控制两部分构成,尤其是对于小功率电路来说,能够将两者进行集成,形成专用的集成电路。由于功率较大的电机可以将驱动电路和控制电路各自设计,保证驱动电路的输出功率与驱动电机的电枢绕组,受到统一的控制。驱动电路,通过线性放大状态。形成脉宽调制的开关,进一步完成晶体管分立,电路转成模块化集成电路,利用模块化集成电路的功率,保证了霜结冰体育馆的效能,监管隔离栅场效应双极晶体管的价格非常昂贵,但是还具有较高的性价比,因为隔离栅场效应双极晶体管的安全性和可靠性更胜一筹。控制电路可以利用控制电机的转速转向进行保护。而且可以及时地将这些信号转成模拟信号,更加方便电路的控制。从现阶段来看。电机的参数,再转换成数字集成电路的过程中,对于控制场合的要求并不高,而专用集成电路转成的控制电路具有更加简单的性能特点。由于目前的。数字信号处理器所组成的控制电路适应未来的发展方向,所以在针对数字信号处理器,交流同步伺服电动机具有重要的应用。从目前来看,无刷直流电机的应用范围非常广,例如汽车工具工业控制,自动化以及航天航空等领域都能够见到无刷直流电机的身影。具体来说,无刷直流电机能够,用于以上三种方面,首先,对于风扇抽水机吹风机等产品,由于他们对转速的精度要求不高,但是对于转速的要求相对较高,所以可以通过,无刷直流电机进行应用,不仅能够控制成本,而且还能够保证转速效果,此外,例如甩干机和压缩机,可以通过在某一个范围内的变化,对于电机的要求性能和动态响应性能要求更高。


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