无刷直流电动机原理框图

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直流无刷电机实验

直流无刷电机实验

电气工程及其自动化专业实验实验名称:直流无刷电机实验实验报告书科目:特种电机及其控制专业:电气工程及其自动化班级:05111001学号:0511100110姓名:陈祥杰重庆邮电大学移通学院2013年6月直流无刷电机实验一.实验目的1.了解直流无刷电机的运行原理2.掌握直流无刷电机的DSP控制。

二.实验内容1.实现无刷直流电机的正反转控制2.实现无刷的速度调节3.实现无刷直流电机电流环和速度环双环闭环控制三.原理简介1.直流无刷电机的原理无刷直流电动机的结构原理图如图2-1所示:图1 直流无刷电动机的结构原理图无刷直流电动机主要由电动机本体、位置传感器和电子开关电路三部分组成。

电动机本体在结构上与永磁同步电动机相似,但没有笼型绕组和其他起动装置。

其定子绕组一般制成多相(三相、四相、五相不等),转子由永久磁钢按一定极对数(2p=2,4,…)组成。

图1中的电动机本体为三相两极,三相定子绕组分别与电子开关线路中相应的功率开关器件联接,在图1中A相、B相、C 相绕组分别与功率开关管V1、V2、V3相接。

位置传感器的跟踪转子与电动机转轴相联接[2]。

定子绕组的某一相通电时,该电流与转子永久磁钢的磁极所产生的磁场相互作用而产生转矩,驱动转子旋转,再由位置传感器将转子磁钢位置变换成电信号,去控制电子开关线路,从而使定子各相绕组按一定次序导通,定子相电流随转子位置的变化而按一定的次序换相。

由于电子开关线路的导通次序是与转子转角同步的,因而起到了机械换向器的换向作用。

所以,所谓直流无刷电动机,就其基本结构而言,可以认为是一台由电子开关线路、永磁式同步电动机以及位量传感器三者组成的“电动机系统”。

其原理框图如图2所示。

图2 直流无刷电动机的原理框图2. 直流无刷电机的控制直流无刷电机的控制基本上类似于直流有刷电机的控制(PWM 调制),但由于无刷直流电机用电子换向器取代了机械电刷,所以无刷直流电机除了在控制各相电枢电流的同时还用对电子换向器进行控制。

无刷电机结构图及里面的霍尔信号工作原理

无刷电机结构图及里面的霍尔信号工作原理

无刷电机结构图及里面的霍尔信号工作原理(2009-05-30 17:33:55)转载标签:教育霍耳的红线一般接5-12v直流电。

推荐5-7v。

霍耳的信号线传递电机里面磁钢相对于线圈的位置,根据三个霍耳的信号控制器能知道此时应该如何给电机的线圈供电(不同的霍耳信号,应该给电机线圈供相对应方向的电流),就是说霍耳状态不一样,线圈的电流方向不一样。

霍耳信号传递给控制器,控制器通过粗线(不是霍耳线)给电机线圈供电,电机旋转,磁钢与线圈(准确的说是缠在定子上的线圈,其实霍耳一般安装在定子上)发生转动,霍耳感应出新的位置信号,控制器粗线又给电机线圈重新改变电流方向供电,电机继续旋转(线圈和磁钢的位置发生变化时,线圈必须对应的改变电流方向,这样电机才能继续向一个方向运动,不然电机就会在某一个位置左右摆动,而不是连续旋转),这就是电子换相。

电动车用无刷直流电机工作原理摘要: 无刷直流电机因为具有直流有刷电机的特性,同时也是频率变化的装置,所以又名直流变频,国际通用名词为bldc.无刷直流电机的运转效率,低速转矩,转速精度等都比任何控制技术的变频器还要好,所以值得业界关注.本产品已经生产超过55kw,可设计到400kw,可以解决产业界节电与高性能驱动的需求。

. 关键词:无刷直流电机永磁同步电机直流变频钕铁硼abstract: brushless direct current motor has the same dc motor output characteris tics, alsonamed bldc. bldc have higher output torque in low speed, higher efficiency and betterspeed precision than any control modes of frequency converter drives. this chapte rintroduce capacity up to 400kw for the industrial application.key words:brushless direct current motor permanent magnetic synchronous motorbldc ndfeb[中图分类号]tm921 [文献标识码]b 文章编号1561-0330(2003)06-001 无刷直流电动机简介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。

(word完整版)三相无刷直流电机系统结构及工作原理

(word完整版)三相无刷直流电机系统结构及工作原理

三相无刷直流电机系统结构及工作原理2.1电机的分类电机按工作电源种类可分为:1.直流电机:(1)有刷直流电机:①永磁直流电机:·稀土永磁直流电动机;·铁氧体永磁直流电动机;·铝镍钴永磁直流电动机;②电磁直流电机:·串励直流电动机;·并励直流电动机;·他励直流电动机;·复励直流电动机;(2)无刷直流电机:稀土永磁无刷直流电机;2.交流电机:(1)单相电动机;(2)三相电动机.2.2 无刷直流电机特点·电压种类多:直流供电交流高低电压均不受限制。

·容量范围大:标准品可达400Kw更大容量可以订制.·低频转矩大:低速可以达到理论转矩输出启动转矩可以达到两倍或更高.·高精度运转:不超过1 rpm。

(不受电压变动或负载变动影响).·高效率:所有调速装置中效率最高比传统直流电机高出5~30%。

·调速范围:简易型/通用型(1:10)高精度型(1:100)伺服型。

·过载容量高:负载转矩变动在200%以内输出转速不变。

·体积弹性大:实际比异步电机尺寸小可以做成各种形状.·可设计成外转子电机(定子旋转)。

·转速弹性大:可以几十转到十万转。

·制动特性良好可以选用四象限运转。

·可设计成全密闭型IP-54IP-65防爆型等均可。

·允许高频度快速启动电机不发烫。

·通用型产品安装尺寸与一般异步电机相同易于技术改造.2.3 无刷直流电机的组成直流无刷电动机的结构如图2.1所示。

它主要由电动机本体、位置传感器和电子开关线路三部分组成。

电动机本体在结构上与永磁同步电动机相似,但没有笼型绕组和其他起动装置.其定子绕组一般制成多相(三相、四相、无相不等),转子由永久磁钢按一定极对数(2p=2,4,…)组成.图2.1 直流无刷电动机的结构原理图当定子绕组的某一相通电时,该电流与转子永久磁钢的磁极所产生的磁场相互作用而产生的转矩,驱动转子旋转,再由位置传感器将转子磁钢位置变换成电信号,去控制电子开关电路,从而使定子各相绕组按一定顺序导通,定子相电流随转子位置转子位置的变化而按一定的次序换相。

无刷直流电机的工作原理

无刷直流电机的工作原理

无刷直流电机原理无刷直流电动机的工作原理普通直流电动机的电枢在转子上,而定子产生固定不动的磁场。

为了使直流电动机旋转,需要通过换向器和电刷不断改变电枢绕组中电流的方向,使两个磁场的方向始终保持相互垂直,从而产生恒定的转矩驱动电动机不断旋转。

无刷直流电动机为了去掉电刷,将电枢放到定子上去,而转子制成永磁体,这样的结构正好和普通直流电动机相反;然而,即使这样改变还不够,因为定子上的电枢通过直流电后,只能产生不变的磁场,电动机依然转不起来。

为了使电动机转起来,必须使定子电枢各相绕组不断地换相通电,这样才能使定子磁场随着转子的位置在不断地变化,使定子磁场与转子永磁磁场始终保持左右的空间角,产生转矩推动转子旋转。

无刷直流电动机由电动机主体和驱动器组成,是一种典型的机电一体化产品。

●电动机的定子绕组多做成三相对称星形接法,同三相异步电动机十分相似。

电动机的转子上粘有已充磁的永磁体,为了检测电动机转子的极性,在电动机内装有位置传感器。

驱动器由功率电子器件和集成电路等构成,其功能是:接受电动机的启动、停止、制动信号,以控制电动机的启动、停止和制动;接受位置传感器信号和正反转信号,用来控制逆变桥各功率管的通断,产生连续转矩;接受速度指令和速度反馈信号,用来控制和调整转速;提供保护和显示等等。

无刷直流电动机的原理简图如图一所示:主电路是一个典型的电压型交-直-交电路,逆变器提供等幅等频5-26KHZ 调制波的对称交变矩形波。

永磁体N-S交替交换,使位置传感器产生相位差120°的U、V、W方波,结合正/反转信号产生有效的六状态编码信号:101、100、110、010、011、001,通过逻辑组建处理产生T1-T4导通、T1-T6导通、T3-T6导通、T3-T2导通、T5-T2导通、T5-T4导通,也就是说将直流母线电压依次加在A+B-、A+C-、B+C-、B+A-、C+A-、C+B-上,这样转子每转过一对N-S极,T1-T6功率管即按固定组合成六种状态的依次导通。

无刷直流电动机的基本结构

无刷直流电动机的基本结构

图10-4 定子大小齿结构
定子铁心中放置对称的多相(三相、四相或五相)电 枢绕组,对称多相电枢绕组接成星形或封闭形(角形), 各相绕组分别与电子开关线路中的相应功率开关管相连。 当电动机经功率开关电路接上电源后,电流流入绕组,产 生磁场,该磁场与转子磁场相互作用而产生电磁转矩,电 动机带动负载旋转。电动机转动起来后,便在绕组中产生 反电动势,吸收一定的电功率并通过转子输出一定的机械 功率,从而将电能转换为机械能。要求绕组能流过一定的 电流,产生足够的磁场并得到足够的转矩。
图10-3 无刷直流电动机内转子结构型式 (a)面贴式;(b)内嵌式;(c)整体粘结式
定子是电机本体的静止部分,称为电枢,主要由导磁
定子铁心用硅钢片叠成以减少铁心损耗,同时为减少 涡流损耗,在硅钢片表面涂绝缘漆,将硅钢片冲成带有齿 槽的冲片,槽数根据绕组的相数和极数来定。常用的定子 铁心结构有两种,一种为分数槽(每极每相槽数为分数)集中 绕组结构,其类似于传统直流电机定子磁极的大齿(凸极) 结构,凸极上绕有集中绕组,有时在大齿表面开有多个小 齿以减小齿槽转矩,定子大、小齿结构如图10-4所示;另 一种与普通的同步电动机或感应电动机类似,在叠装好的 铁心槽内嵌放跨接式的集中或分布绕组,其线圈可以是整 距也可以是短距,为减少齿槽转矩和噪音,定子铁心有时 采用斜槽。
2 转子磁场相对于定子绕组位置的检测是无刷直流电动
机运行的关键,对这一位置检测的直接方法就是采用位置 传感器,将转子磁极的位置信号转换成电信号。 正余弦旋转变压器或者编码器也可用作位置传感器,但成 本较高,仅用在精密控制场合。此外,还有利用容易检测 的电量信号来间接判断转子磁极位置的方案,其中最具代 表性的是电动机定子绕组的反电动势过零检测法或者称为 端电压比较法(详见10.6节)

图文讲解无刷直流电机的工作原理

图文讲解无刷直流电机的工作原理

图文讲解无刷直流电机的工作原理电动无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成导读:,是一种典型的机电一体化产品。

同三相异步电动机十分相似。

它的应用非常广泛,,机的定子绕组多做成三相对称星形接法在很多机电一体化设备上都有它的身影。

什么是无刷电机?无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成,是一种典型的机电一体化产品。

由于无刷所以不会像变频调速下重载启动的同步电机那样在转子上另直流电动机是以自控式运行的,加启动绕组,也不会在负载突变时产生振荡和失步。

中小容量的无刷直流电动机的永磁体,稀土永磁无刷电动机的体积比材料。

因此,现在多采用高磁能级的稀土钕铁硼(Nd-Fe-B)同容量三相异步电动机缩小了一个机座号。

. . .无刷直流电动机是采用半导体开关器件来实现电子换向的,即用电子开关器件代替传无换向火花、机械噪声低等优点,广泛应用于统的接触式换向器和电刷。

它具有可靠性高、高档录音座、录像机、电子仪器及自动化办公设备中。

无刷直流电动机由永磁体转子、多极绕组定子、位置传感器等组成。

位置传感按转子(即检测转子磁极相对定子绕组的位位置的变化,沿着一定次序对定子绕组的电流进行换流按并在确定的位置处产生位置传感信号,经信号转换电路处理后去控制功率开关电路,置,定子绕组的工作电压由位置传感器输出控制的电子开。

一定的逻辑关系进行绕组电流切换)关电路提供。

位置传感器有磁敏式、光电式和电磁式三种类型。

采用磁敏式位置传感器的无刷直流电动机,其磁敏传感器件(例如霍尔元件、磁敏二极管、磁敏诂极管、磁敏电阻器或专用集成电路等)装在定子组件上,用来检测永磁体、转子旋转时产生的磁场变化。

采用光电式位置传感器的无刷直流电动机,在定子组件上按一定位置配置了光电传感器件,转子上装有遮光板,光源为发光二极管或小灯泡。

转子旋转时,由于遮光板的作用,定子上的光敏元器件将会按一定频率间歇间生脉冲信号。

(例是在定子组件上安装有电磁传感器部件采用电磁式位置传感器的无刷直流电动机,谐振电路等),当永磁体转子位置发生变化时,电磁效应将如耦合变压器、接近开关、LC 使电磁传感器产生高频调制信号(其幅值随转子位置而变化)。

直流无刷电动机工作原理及控制方法

直流无刷电动机工作原理及控制方法

由於直流無刷電動機既具有交流電動機の結構簡單、運行可靠、維護方便等一系列優點,又具備直流電動機の運行效率高、無勵磁損耗以及調速性能好等諸多優點,故在當今國民經濟各領域應用日益普及。

一個多世紀以來,電動機作為機電能量轉換裝置,其應用範圍已遍及國民經濟の各個領域以及人們の日常生活中。

其主要類型有同步電動機、異步電動機和直流電動機三種。

由於傳統の直流電動機均采用電刷以機械方法進行換向,因而存在相對の機械摩擦,由此帶來了噪聲、火化、無線電幹擾以及壽命短等弱點,再加上制造成本高及維修困難等缺點,從而大大限制了它の應用範圍,致使目前工農業生產上大多數均采用三相異步電動機。

針對上述傳統直流電動機の弊病,早在上世紀30年代就有人開始研制以電子換向代替電刷機械換向の直流無刷電動機。

經過了幾十年の努力,直至上世紀60年代初終於實現了這一願望。

上世紀70年代以來,隨著電力電子工業の飛速發展,許多高性能半導體功率器件,如GTR、MOSFET、IGBT、IPM等相繼出現,以及高性能永磁材料の問世,均為直流無刷電動機の廣泛應用奠定了堅實の基礎。

三相直流無刷電動機の基本組成直流無刷永磁電動機主要由電動機本體、位置傳感器和電子開關線路三部分組成。

其定子繞組一般制成多相(三相、四相、五相不等),轉子由永久磁鋼按一定極對數(2p=2,4,…)組成。

圖1所示為三相兩極直流無刷電機結構,圖1 三相兩極直流無刷電機組成三相定子繞組分別與電子開關線路中相應の功率開關器件聯結,A、B、C相繞組分別與功率開關管V1、V2、V3相接。

位置傳感器の跟蹤轉子與電動機轉軸相聯結。

當定子繞組の某一相通電時,該電流與轉子永久磁鋼の磁極所產生の磁場相互作用而產生轉矩,驅動轉子旋轉,再由位置傳感器將轉子磁鋼位置變換成電信號,去控制電子開關線路,從而使定子各項繞組按一定次序導通,定子相電流隨轉子位置の變化而按一定の次序換相。

由於電子開關線路の導通次序是與轉子轉角同步の,因而起到了機械換向器の換向作用。

无刷直流电动机的主要组成部分有电动机主体

无刷直流电动机的主要组成部分有电动机主体

2.1无刷直流电动机的基本结构无刷直流电动机的主要组成部分有电动机主体、位置传感器与电子开关线路等3部分,如图1-3所示。

电动机本体主要包括带有电枢绕组的定子和转子,定子部分最重要的部件是电子的绕组,当电机接上电源后,电流流入绕组,产生磁动势,后者与转子产生的励磁磁场相互作用而产生电功率,并通过转子输出一定的机械功率从而实现了将电能转换为机械能这个过程。

电机的转子是产生励磁磁场的部件,由三部分组成:永磁体、导磁体和支撑零部件。

永磁体和导磁体是产生磁场的核心,由永磁材料和导磁材料组成。

无刷直流电动机在结构上与永磁同步电动机相似,但没有笼形绕组和其他起动装置。

定子绕组一般制成多相(三、四、五相不等),转子由永久磁铁按一定的极对数(2p=2,4,...)组成,电子开关一般是由功率电子器件和它的控制电路以及转子位置传感器等所组成,以此代替了有刷直流电动机的机械换向装置并通过位置传感器来检测主转子在运行过程中的位置。

检测到的位置信号将提供给电动机的控制器,为其正确驱动电子换相提供依据。

图1-3所示的电动机本体为2极三相。

定子A 、B 、C 相绕组分别于电力开关元件1V 、2V 、3V 相接。

位置传感器的跟踪转子与电动机转轴相连接。

位置传感器电动机电子开关线路图2-1 无刷直流电动机的组成原理图 AC ’BA ’C B ’V1V2V3图1-3 无刷直流电动机的组成原理图定子绕组的某一相通电时,该电流与转子永久磁铁的磁极产生的磁场相互作用,从而产生转矩,驱动转子旋转;再由位置传感器将转子磁极位置信号变换成电信号,去控制电子开关线路,从而使定子各相绕组按一定顺序导通,定子相电流随转子位置的变化而按一定的顺序换相。

由于电子开关线路的导通次序是与转子转角同步的,因而起到了机械换向器的换向作用。

直流无刷电动机中的电子开关线路是用来控制电动机定子各相绕组的通电顺序和时间的,主要由功率逻辑开关单元和位置传感器信号处理单元两部分组成。

控制电机(陈隆昌 西电第四版)第10章 无刷直流电动机

控制电机(陈隆昌 西电第四版)第10章 无刷直流电动机
本节将简单介绍电磁式、光电式和霍尔元件式等三种 常用位置传感器的结构和原理。
第10章 无刷直流电动机
1.电磁式位置传感器 电磁式位置传感器是利用电磁感应原理来工作的,由 定子和转子两部分组成,其结构如图10-5所示。
图10-5 电磁式位置传感器结构 (a)传感器A-A′剖面图;(b)传感器端面图
第10章 无刷直流电动机
第10章 无刷直流电动机
控制电机(陈隆昌 西电第四版)第 10章 无刷直流电动机
第10章 无刷直流电动机
10.1 概 述
传统直流电动机具有调速和起动特性好、堵转转矩大 等优点,被广泛应用于各种驱动装置和伺服系统。但是, 直流电动机中电刷和换向器之间的机械接触严重影响了电 机运行的精度、性能和可靠性,所产生的火花会引起电磁 干扰,缩短电机寿命,同时电刷和换向器装置使直流电机 结构复杂、噪音大、维护困难,限制了其在很多场合中的 应用,因此,长期以来人们都在寻求可以不用电刷和换向 器装置的直流电动机。随着电子技术的迅速发展以及各种 大功率电子器件的广泛应用,这种愿望已逐步得以实现。
第10章 无刷直流电动机
图10-4 定子大小齿结构
第10章 无刷直流电动机
定子铁心中放置对称的多相(三相、四相或五相)电 枢绕组,对称多相电枢绕组接成星形或封闭形(角形), 各相绕组分别与电子开关线路中的相应功率开关管相连。 当电动机经功率开关电路接上电源后,电流流入绕组,产 生磁场,该磁场与转子磁场相互作用而产生电磁转矩,电 动机带动负载旋转。电动机转动起来后,便在绕组中产生 反电动势,吸收一定的电功率并通过转子输出一定的机械 功率,从而将电能转换为机械能。要求绕组能流过一定的 电流,产生足够的磁场并得到足够的转矩。
在图10-5中,定子上有铁心和线圈,铁心的中间为圆 柱体,安放励磁绕组Wj,绕组外施高频(一般为几千赫兹到 几十千赫兹)电源励磁;铁心沿定子圆周有轴向凸出的极, 极上套有信号线圈Wa、Wb和Wc,以感应信号电压。导磁扇 形片放置在不导磁的铝合金圆形基盘上制成转子,固定在电 动机的转轴上,扇形片数等于电机极对数。由于励磁电源的 频率高达几千赫兹以上,因此定子铁心及转子导磁扇形片均 由高频导磁材料(如软磁铁氧体)制成。可以看出,这实际 上是有着共同励磁线圈的几个开口变压器。当扇形导磁片随 着电动机转子同步旋转时,其与传感器定子圆周凸极的相对 位置发生变化,使开口变压器磁路的磁阻变化,信号线圈匝 链的磁通大小变化,可感应出不同幅值的电动势,依此判断

无刷直流电机原理图

无刷直流电机原理图

无刷直流电机原理图直流电机是利用碳刷实现换向的。

由于碳刷存在摩擦�使得电刷乃至电机的寿命减短。

同时�电刷在高速运转过程中会产生火花�还会对周围的电子线路形成干扰。

为此�人们发明了一种无需碳刷的直流电机�通常也称作无刷电机�b r u s h l e s s m o t o r�。

无刷电机将绕组作为定子�而永久磁铁作为转子�如图7��结构上与有刷电机正好相反。

无刷电机采用电子线路切换绕组的通电顺序�产生旋转磁场�推动转子做旋转运动。

无刷电机由于没有碳刷�无需维护寿命长�速度调节精度高。

因此�无刷电机正在迅速取代传统的有刷电机�带变频技术的家用电器�如变频空调、变频电冰箱等�就是使用了无刷电机�目前散热风扇中几乎全部使用无刷电机。

变频电机工作原理图�a�是拆开的风扇电机的照片�风扇采用的是变频电机�这从线圈所在的位置就可以辨认出来。

图�b�是变频电机控制电路板�控制芯片将集D S P功能与驱动器于一体�简化了电路结构。

通过对控制芯片编程�可改变电机转速。

电机的构造变频电机具有直流电机特性、却采用交流电机的结构。

也就是说�虽然外部接入的是直流电�却采用直流-交流变压变频器控制技术�电机本体完全按照交流电机的原理去工作的。

因此�变频电机也叫“自控变频同步电机”�电动机的转速n取决于控制器的所设定的频率f。

图是三相星形接法的变频电机控制电路�直流供电经M O S管组成的三相变流电路向电机的三个绕组分时供电。

每一时刻�三对绕组中仅有一对绕组中有电流通过�产生一个磁场�接着停止向这对绕组供电�而给相邻的另一对绕组供电�这样定子中的磁场轴线在空间转动了120°�转子受到磁力的作用跟随定子磁场作120°旋转。

将电压依次加在A+B-、A+C-、B+C-、B+A-、C+A-、C+B-上�定子中便形成旋转磁场�于是电机连续转动。

附件7.j p g(39.97K B)2008-6-2723:41T O P 变频电机的电路组成为了对风扇电机的运行状况进行监控�需要从风扇电机向主板输出速度信号�实现风扇运行情况的监控。

无刷直流电机仿真教程

无刷直流电机仿真教程

基于MATLAB/SIMULINK的无刷直流电动机系统仿真0引言无刷直流电机(Brushless DC Motor,以下简称BLDCM),是随着电力电子技术和永磁材料的发展而逐渐成熟起来的一种新型电机。

为了有效的减少控制系统的设计时间,验算各种控制算法,优化整个控制系统,有必要建立BLDCM控制系统仿真模型。

本文在BLDCM数学模型的基础上,利用MATLAB的SIMULINK和S-FUNCTION建立BLDCM的仿真模型,并通过仿真结果验证其有效性。

1无刷直流电机仿真模型本文在MATLAB的SIMULINK的环境下,利用其丰富的模块库,在分析BLDCM 数学模型的基础上,建立BLDCM控制系统仿真模型,系统结构框图如图1所示。

图1 无刷直流电机控制原理框图以图1为基础,按照模块化建模的思想搭建的系统的仿真模型如图2所示。

整个控制系统主要包括电动机本体模块、逆变器模块、电流滞环控制模块、速度控制模块等。

图2 无刷直流电机控制系统仿真模型框图1.1 电动机本体模块在整个控制系统的仿真模型中,BLDCM本体模块是最重要的部分,该模块根据BLDCM电压方程求取BLDCM三相相电流,而要获得三相相电流信号i a,i b,i c必须首先求得三相反电动势信号e a,e b,e c,整个电动机本体模块的结果如下图3所示。

电机本体模块包括反动电势求取模块,中性点求取模块,转矩计算模块和位置检测模块。

图3 电机本体模块1.反电势求取模块本文直接采用了SIMULINK中的Lookup Table模块,运用分段线性化的思想,直观的实现了梯形波反电动势的模拟,具体实现如图4所示。

图 4 反电势求取模块Lookup Table模块的实质是通过查表构造反电动势波形,只要把360°内的反电动势的单位波形预先输入至Lookup Table模块中,就能得到其单位理想波形,由前面的数学模型知道,反电势梯形波的幅值为:e=Ke*ω。

无刷电机结构图及里面的霍尔信号工作原理

无刷电机结构图及里面的霍尔信号工作原理

无刷电机结构图及里面的霍尔信号工作原理(2009-05-30 17:33:55)转载标签:教育霍耳的红线一般接5-12v直流电。

推荐5-7v。

霍耳的信号线传递电机里面磁钢相对于线圈的位置,根据三个霍耳的信号控制器能知道此时应该如何给电机的线圈供电(不同的霍耳信号,应该给电机线圈供相对应方向的电流),就是说霍耳状态不一样,线圈的电流方向不一样。

霍耳信号传递给控制器,控制器通过粗线(不是霍耳线)给电机线圈供电,电机旋转,磁钢与线圈(准确的说是缠在定子上的线圈,其实霍耳一般安装在定子上)发生转动,霍耳感应出新的位置信号,控制器粗线又给电机线圈重新改变电流方向供电,电机继续旋转(线圈和磁钢的位置发生变化时,线圈必须对应的改变电流方向,这样电机才能继续向一个方向运动,不然电机就会在某一个位置左右摆动,而不是连续旋转),这就是电子换相。

电动车用无刷直流电机工作原理摘要: 无刷直流电机因为具有直流有刷电机的特性,同时也是频率变化的装置,所以又名直流变频,国际通用名词为bldc.无刷直流电机的运转效率,低速转矩,转速精度等都比任何控制技术的变频器还要好,所以值得业界关注.本产品已经生产超过55kw,可设计到400kw,可以解决产业界节电与高性能驱动的需求。

. 关键词:无刷直流电机永磁同步电机直流变频钕铁硼abstract: brushless direct current motor has the same dc motor output characteristics, also named bldc. bldc have higher output torque in low speed, higher efficiency and better speed precision than any control modes of frequency converter drives. this chapter introduce capacity up to 400kw for the industrial application.key words:brushless direct current motor permanent magnetic synchronous motorbldc ndfeb[中图分类号]tm921 [文献标识码]b 文章编号 1561-0330(2003)06-001 无刷直流电动机简介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。

无刷直流电机的组成及工作原理

无刷直流电机的组成及工作原理

无刷直流电机的组成及工作原理2.1 2.1 引言引言直流无刷电动机一般由电子换相电路、转子位置检测电路和电动机本体三部分组成,电子换相电路一般由控制部分和驱动部分组成,电子换相电路一般由控制部分和驱动部分组成,而对转子位置的检测一而对转子位置的检测一般用位置传感器来完成。

工作时,控制器根据位置传感器测得的电机转子位置有序的触发驱动电路中的各个功率管,序的触发驱动电路中的各个功率管,进行有序换流,进行有序换流,进行有序换流,以驱动直流电动机。

以驱动直流电动机。

以驱动直流电动机。

下文从下文从无刷直流电动机的三个部分对其发展进行分析。

2.2 无刷直流电机的组成无刷直流电机的组成2.2.1 电动机本体电动机本体无刷直流电动机在电磁结构上和有刷直流电动机基本一样,但它的电枢绕组放在定子上,转子采用的重量、简化了结构、提高了性能,使其可*性得以提高。

无刷电动机的发展与永磁材料的发展是分不开的,磁性材料的发展过程基本上经历了以下几个发展阶段:铝镍钴,铁氧体磁性材料,钕铁硼(NdFeB )。

钕铁硼有高磁能积,它的出现引起了磁性材料的一场革命。

它的出现引起了磁性材料的一场革命。

第三代钕铁硼永磁材料的第三代钕铁硼永磁材料的应用,进一步减少了电机的用铜量,促使无刷电机向高效率、小型化、节能的方向发展。

向发展。

目前,目前,为提高电动机的功率密度,为提高电动机的功率密度,为提高电动机的功率密度,出现了横向磁场永磁电机,出现了横向磁场永磁电机,出现了横向磁场永磁电机,其定子齿槽与电枢其定子齿槽与电枢其定子齿槽与电枢 线圈在空间位置上相互垂直,线圈在空间位置上相互垂直,电机中的主磁通沿电机轴向流通,电机中的主磁通沿电机轴向流通,电机中的主磁通沿电机轴向流通,这种结构提高了这种结构提高了气隙磁密,能够提供比传统电机大得多的输出转矩。

能够提供比传统电机大得多的输出转矩。

该类型电机正处于研究开发该类型电机正处于研究开发阶段。

阶段。

直流无刷电动机原理与控制

直流无刷电动机原理与控制

序言一个多世纪以来,电动机作为机电能量转换装臵,其应用范围已遍及国民经济的各个领域以及人们的日常生活中。

其主要类型有同步电动机、异步电动机和直流电动机三种。

由于传统的直流电动机均采用电刷以机械方法进行换向,因而存在相对的机械摩擦,由此带来了噪声、火化、无线电干扰以及寿命短等弱点,再加上制造成本高及维修困难等缺点,从而大大限制了它的应用范围,致使目前工农业生产上大多数均采用三相异步电动机。

针对上述传统直流电动机的弊病,早在上世纪30年代就有人开始研制以电子换向代替电刷机械换向的直流无刷电动机。

经过了几十年的努力,直至上世纪60年代初终于实现了这一愿望。

上世纪70年代以来,随着电力电子工业的飞速发展,许多高性能半导体功率器件,如GTR、MOSFET、IGBT、IPM等相继出现,以及高性能永磁材料的问世,均为直流无刷电动机的广泛应用奠定了坚实的基础。

由于直流无刷电动机既具有交流电动机的结构简单、运行可靠、维护方便等一系列优点,又具备直流电动机的运行效率高、无励磁损耗以及调速性能好等诸多优点,故在当今国民经济各领域应用日益普及。

三相直流无刷电动机的基本组成直流无刷永磁电动机主要由电动机本体、位臵传感器和电子开关线路三部分组成。

其定子绕组一般制成多相(三相、四相、五相不等),转子由永久磁钢按一定极对数(2p=2,4,…)组成。

图1所示为三相两极直流无刷电机结构,图1 三相两极直流无刷电机组成三相定子绕组分别与电子开关线路中相应的功率开关器件联结,A、B、C相绕组分别与功率开关管V1、V2、V3相接。

位臵传感器的跟踪转子与电动机转轴相联结。

当定子绕组的某一相通电时,该电流与转子永久磁钢的磁极所产生的磁场相互作用而产生转矩,驱动转子旋转,再由位臵传感器将转子磁钢位臵变换成电信号,去控制电子开关线路,从而使定子各项绕组按一定次序导通,定子相电流随转子位臵的变化而按一定的次序换相。

由于电子开关线路的导通次序是与转子转角同步的,因而起到了机械换向器的换向作用。

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