无刷直流电机与直流变频.
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注入区
C
ID R N V-J1+
IC
C
-
+
+
-I D R on
G
E
b)
c)
IGBT器件
IGBT器件： ? 导通电阻小，通常小于0.1Ω ? 反应时间快 ? 大电流，大功率
IGBT器件
霍尔元件
应用： ? 速度测量 ? 计数测量 ? 相位测量
关键的电子元件
? IGBT器件 绝缘栅双极晶体管（ Insulated-gate Bipolar Transistor — —IGBT或IGT）
发射极 栅极
E
G
N+ P N+
N+ P N+
J3
J2
N-
N+
J1
P+
C 集电极 a)
漂移区 缓冲区 G
d -V-'- - - - - - - - - -- - - - - - -
I
FL
a
V
e
FE
I
b
EH
++++++++++++++ c
霍尔元件结构
? 霍尔元件是半导体四端薄片，一般做成正方形， 在薄片的相对两侧对称的悍上两对电极引出线 （一对称激励电流端，另一对称霍尔电势输出 端）
d
b
a
c
图7—2 霍尔原件结构
变频 驱动
压缩 机
四通阀
控制板
风
各种 传感
机
器
?维 修 逻 辑 体 系
基本逻辑体系
检测
风机 维修
通信 维修
室内机 维修
控制板 维修
变频器 维修
各种传
风
化
感器
机霜
控制板
变频 驱动
压缩 机
四通阀
显示 键盘
控制板
风 机
各种 传感 器
压缩机 维修
管路 维修
四通阀 维修
基本逻辑体系
?教 学 逻 辑
体 系
电子电工基本知识 与技能
无刷直流电机与直流变频
成都职业技术学院 刘洪涛
2009.7.
内容提要
? 基本逻辑体系 ? 直流无刷电机在家电中的应用 ? 传统直流电机的工作原理 ? 旋转磁场与交流电机 ? 无刷直流电机 ? 无刷直流电机的变频调速 ? 关键的电力电子元件
基本逻辑体系
? 实体逻辑
各种传
风
化
感器
机
霜
显示 键盘
控制板
脉冲宽度调制 （PWM）
电子开关电路 （相位切换）
转子位置 检测电路
电机绕组
转子位置 传感器
无刷直流电机的变频调速
? 调速原理 ? 脉冲宽度调制（ PWM）
全速
半速 低速 高速速
无刷直流电机的变频调速
? 无刷电机绕组的调速波形
关键的电子元件
霍尔传感器
? 霍尔效应
? 金属或半导体薄片置于磁感应强度为B的磁场中，磁场方 向垂直于薄片，当有电流流过薄片时，在垂直于电流和 磁场的方向上将产生电动势，这种现象称霍尔效应。
直流电源
电子开关电路 （相位切换）
转子位置 检测电路
电机绕组
转子位置 传感器
无刷直流电机
? 工作原理（结构）
无刷直流电机
? 工作原理（等效电路）
+
_
பைடு நூலகம்
无刷直流电机
?工 作 原 理
无刷直流电机
? 工作原理
+
EE E
_
E
E
E
无刷直流电机
? 电流情况
无刷直流电机的变频调速
? 调速电路结构
直流电源
120°
180°
240°
300°
ωt 360°
U1
U1
U1
U1
V2
W2 V2
W2 V2
W2 V2
W2
N
S
S
N
S
N
N
S
W1
V1 W1
V1 W1
V1 W1
V1
U2
U2
U2
U2
(a)
(b)
(c)
(d)
无刷直流电机（BLDC）
? 无刷直流电机与直流电机 : 转子与定子交换角色
无刷直流电机
? 无刷直流电机结构示意图
电机技术
制冷原理
空调结构
空调安装
空调维修
学科型教学法体系
单冷空调 冷热空调
制冷原理 普通压缩机
空调安装 管路维修 简单控制板维修
四通阀 传感器 控制板更换 控制板维修
变频空调
直流无刷电机 直流变频
变频控制器 内外机通信
工作过程导向教学法体系
直流无刷电机在家电中的应用
直流无刷电机的优点：无刷直流电机是使用 现代自动控制技术，综合了传统直流电机 与传统交流电机的共同优点的电机
? 无电刷：无触点，无电火花，无干扰 ? 容易控制，电路简单 ? 变速容易，简单 ? 可有效节省能源
直流无刷电机的知识体系
交流电机 （旋转磁场）
直流电机 （脉冲调速）
直流无刷电机 （电子模拟旋转磁
场，脉冲调速）
直流无刷电机在家电中的应用
变频空调 冷却风扇
变频冰箱
电动自行车
其它
传统直流电机的工作原理
? 基本 原理
? 直流通过换向电刷，变为线圈中的交流电 ? 由换向电刷的位置，确定了换向的相位 ? 关键：换向的相位
旋转磁场与交流电机
? 旋转磁场可使团合线圈旋转
旋转磁场的产生
? 三相异步电机结构
旋转磁场的产生
? 三相异步电机结构
旋转磁场的产生
? 由三相交流电产生旋转磁场
i
iU
iV
iW
O
60°
C
ID R N V-J1+
IC
C
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b)
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IGBT器件
IGBT器件： ? 导通电阻小，通常小于0.1Ω ? 反应时间快 ? 大电流，大功率
IGBT器件
霍尔元件
应用： ? 速度测量 ? 计数测量 ? 相位测量
关键的电子元件
? IGBT器件 绝缘栅双极晶体管（ Insulated-gate Bipolar Transistor — —IGBT或IGT）
发射极 栅极
E
G
N+ P N+
N+ P N+
J3
J2
N-
N+
J1
P+
C 集电极 a)
漂移区 缓冲区 G
d -V-'- - - - - - - - - -- - - - - - -
I
FL
a
V
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FE
I
b
EH
++++++++++++++ c
霍尔元件结构
? 霍尔元件是半导体四端薄片，一般做成正方形， 在薄片的相对两侧对称的悍上两对电极引出线 （一对称激励电流端，另一对称霍尔电势输出 端）
d
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图7—2 霍尔原件结构
变频 驱动
压缩 机
四通阀
控制板
风
各种 传感
机
器
?维 修 逻 辑 体 系
基本逻辑体系
检测
风机 维修
通信 维修
室内机 维修
控制板 维修
变频器 维修
各种传
风
化
感器
机霜
控制板
变频 驱动
压缩 机
四通阀
显示 键盘
控制板
风 机
各种 传感 器
压缩机 维修
管路 维修
四通阀 维修
基本逻辑体系
?教 学 逻 辑
体 系
电子电工基本知识 与技能
无刷直流电机与直流变频
成都职业技术学院 刘洪涛
2009.7.
内容提要
? 基本逻辑体系 ? 直流无刷电机在家电中的应用 ? 传统直流电机的工作原理 ? 旋转磁场与交流电机 ? 无刷直流电机 ? 无刷直流电机的变频调速 ? 关键的电力电子元件
基本逻辑体系
? 实体逻辑
各种传
风
化
感器
机
霜
显示 键盘
控制板
脉冲宽度调制 （PWM）
电子开关电路 （相位切换）
转子位置 检测电路
电机绕组
转子位置 传感器
无刷直流电机的变频调速
? 调速原理 ? 脉冲宽度调制（ PWM）
全速
半速 低速 高速速
无刷直流电机的变频调速
? 无刷电机绕组的调速波形
关键的电子元件
霍尔传感器
? 霍尔效应
? 金属或半导体薄片置于磁感应强度为B的磁场中，磁场方 向垂直于薄片，当有电流流过薄片时，在垂直于电流和 磁场的方向上将产生电动势，这种现象称霍尔效应。
直流电源
电子开关电路 （相位切换）
转子位置 检测电路
电机绕组
转子位置 传感器
无刷直流电机
? 工作原理（结构）
无刷直流电机
? 工作原理（等效电路）
+
_
பைடு நூலகம்
无刷直流电机
?工 作 原 理
无刷直流电机
? 工作原理
+
EE E
_
E
E
E
无刷直流电机
? 电流情况
无刷直流电机的变频调速
? 调速电路结构
直流电源
120°
180°
240°
300°
ωt 360°
U1
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V1 W1
V1 W1
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(b)
(c)
(d)
无刷直流电机（BLDC）
? 无刷直流电机与直流电机 : 转子与定子交换角色
无刷直流电机
? 无刷直流电机结构示意图
电机技术
制冷原理
空调结构
空调安装
空调维修
学科型教学法体系
单冷空调 冷热空调
制冷原理 普通压缩机
空调安装 管路维修 简单控制板维修
四通阀 传感器 控制板更换 控制板维修
变频空调
直流无刷电机 直流变频
变频控制器 内外机通信
工作过程导向教学法体系
直流无刷电机在家电中的应用
直流无刷电机的优点：无刷直流电机是使用 现代自动控制技术，综合了传统直流电机 与传统交流电机的共同优点的电机
? 无电刷：无触点，无电火花，无干扰 ? 容易控制，电路简单 ? 变速容易，简单 ? 可有效节省能源
直流无刷电机的知识体系
交流电机 （旋转磁场）
直流电机 （脉冲调速）
直流无刷电机 （电子模拟旋转磁
场，脉冲调速）
直流无刷电机在家电中的应用
变频空调 冷却风扇
变频冰箱
电动自行车
其它
传统直流电机的工作原理
? 基本 原理
? 直流通过换向电刷，变为线圈中的交流电 ? 由换向电刷的位置，确定了换向的相位 ? 关键：换向的相位
旋转磁场与交流电机
? 旋转磁场可使团合线圈旋转
旋转磁场的产生
? 三相异步电机结构
旋转磁场的产生
? 三相异步电机结构
旋转磁场的产生
? 由三相交流电产生旋转磁场
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