EC直流无刷风机PPT演示
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无刷直流电机原理(个人整理版)PPT课件
3.5反电动势
3.工作原理 BLDC 电机转动时，每个绕组都会产生叫做反电动势的电压，根据 楞次定律，其方向与提供给绕组的主电压相反。这一反电动势的极性与励 磁电压相反。反电动势主要取决于三个因素：
转子角速度
转子磁体产生的磁场
定子绕组的匝数
电机设计完毕后，转子磁场和定子绕组的匝数都是固定的。唯一决 定反电动势的因素就是角速度，或者说转子转速，随着转子转速的提高， 反电动势也随之增加。反电动势常数可用于估计给定转速下的反电动势。
定、转子磁芯均由高频导磁材 料(如软磁铁氧体)制成。
定子有6个级，间隔的三个极 为同一绕组，接高频电源，作为 励磁极，其他为感应极，作为输 出端。
电机运行时，输入绕组中通以 高频激磁电流，当转子扇形磁芯 处在输出绕组下面时，输入和输 出绕组通过定、转子磁芯耦合， 输出绕组中则感应出高频信号， 经滤波整形和逻辑处理后，即可 控制逆变器开关管。
1. 线性型 2. 开关型 3. 锁存型
2.5.4旋转变压器
2.结构构成 旋转变压器的输出电压与转子转角呈一定的函数关系，它又是一种精密测位用的 机电元件，在伺服系统、数据传输系统和随动系统中也得到了广泛的应用。 这种变压器的原、副边绕组分别装在定、转子上。原、副边绕组之间的电磁耦合 程度由转子的转角决定，意味着：转子绕组的输出电压大小及相位必然与转子的转 角有关。
我们把这种利用电子电路来实现电枢绕组内电流变化的物理过程称为电子换向 （相）或“换流”。每“换流”一次，定子磁状态就改变一次，连续不断地“换流”， 就会在工作气息内产生一个跳跃式的旋转磁场。
1.3无刷直流电机与有刷直流电机比较
1.特点应用
特性
无刷直流电机
换向器 寿命
基于霍尔传感器的电子换向 较长
无刷直流电机简介PPT课件
图十一 增加辅助齿槽示意图作用： 在一个转子旋转周期内， 齿槽数增多导致齿槽转矩的变化频率增加， 进而增大了谐波次数， 谐波次数增大导致谐波振幅变小， 最终消弱齿槽转矩。
第18页/共21页
方法三：无铁芯法
作用： 铁芯使用注塑结构，使气隙磁导率约等于铁 心磁导率，从根本上消除齿槽效应。
图十二 无铁芯法示意图
（2）机械转矩波动 机械转矩波动的主要成因是齿槽效应的存在，由于齿槽使得气隙磁场
分布不均，从而产生齿槽转矩。需从机械结构优化入手：
方法一：斜槽法
定子斜槽以及转 子导条斜安装法 示意图
图十 斜槽法示意图 作用： 通过减小电机的倾斜因数，使其小于1，达到减小 转矩波动的目的。
第17页/共21页
方法二：辅助齿槽法
第8页/共21页
（1）电压方程
ua R 0 0 ia L M M ia ea 1
ub
0
R
0
ib
M
L
M
p
ib
eb
un
1
uc 0 0 R ic M M L ic ec 1
式中,ua、ub、uc ——三相绕组的端电压(V ) ia、ib、ic ——三相绕组的相电流(A ) ea、eb、ec ——三相绕组的反电势(V ) un ——中性点电压(V ) L ——相绕组自感( H ) M ——每两相绕组间的互感( H ) p ——微分算子,p =d/dt
说电流波形不可能是理想的方波，这时就会出现三种不同的情况。
第14页/共21页
已知： ib (ia ic ) ，换相期间三相反电动势幅值相等，且有： eA eC E, eB E
可以得出当A向C相过渡时，转矩大小为：
TAC
eAiA eBiB
第7章无刷直流电动机-PPT课件
32
工作原理
磁 →转 态逻极子改辑图每 变变示转 一换位过 次置→，60→ V电o，1位机、逆置有V变6信6开器个号通开磁关状磁位管态极置换，转信流三过号一相6→次各0逻o、导图辑定通示变子1位2换磁0置o状—→ →—两A、相B导相通导三通相→六I:状E+态-A- →V1、V2 开通→ A、C
B转-E子- 磁→场电顺机时顺针时连针续旋旋转转、定相子导磁通场→隔I: 6E0+O-跳A-跃C-旋E-转→
4
7.1 无刷直流电动机系统 7.1.1 概述及基本组成
直流电 源
逆变器
电机本体
输出
控制信号
控制器
位置传感器
无刷直流电机构成框图
5
1. 电动机本体
定子
永磁转子 传感器定子 传感器转子
(a) 结构示意图
(b) 定转子实际结构
无刷直流电动机结构
6
N S
S N
N S
S N
表面式磁极
N N
NNSS源自SSUSA
B
C
VT1 H1 H2 H3
VT2
VT3
22
在三相半桥主电路中，位置信号有1/3周期为高电平、2/3 周期为低电平，各传感器之间的相位差也是1/3周期，如 图所示。 H1
0
120
240 360
480
t
H2
0
120
240 360
480
t
H3
0
120
240 360
480
t
旋转磁场在360电角度范围内有三种磁状态，每种 磁状态持续120电角度。我们把这种工作方式叫做单 相导通星形三相三状态。
7.4.4 无刷直流电动机稳态性能的简化分析
工作原理
磁 →转 态逻极子改辑图每 变变示转 一换位过 次置→，60→ V电o，1位机、逆置有V变6信6开器个号通开磁关状磁位管态极置换，转信流三过号一相6→次各0逻o、导图辑定通示变子1位2换磁0置o状—→ →—两A、相B导相通导三通相→六I:状E+态-A- →V1、V2 开通→ A、C
B转-E子- 磁→场电顺机时顺针时连针续旋旋转转、定相子导磁通场→隔I: 6E0+O-跳A-跃C-旋E-转→
4
7.1 无刷直流电动机系统 7.1.1 概述及基本组成
直流电 源
逆变器
电机本体
输出
控制信号
控制器
位置传感器
无刷直流电机构成框图
5
1. 电动机本体
定子
永磁转子 传感器定子 传感器转子
(a) 结构示意图
(b) 定转子实际结构
无刷直流电动机结构
6
N S
S N
N S
S N
表面式磁极
N N
NNSS源自SSUSA
B
C
VT1 H1 H2 H3
VT2
VT3
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在三相半桥主电路中，位置信号有1/3周期为高电平、2/3 周期为低电平，各传感器之间的相位差也是1/3周期，如 图所示。 H1
0
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t
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0
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旋转磁场在360电角度范围内有三种磁状态，每种 磁状态持续120电角度。我们把这种工作方式叫做单 相导通星形三相三状态。
7.4.4 无刷直流电动机稳态性能的简化分析
专题7直流无刷电机控制ppt课件
换向器：电枢绕组两端分别接在两个相互绝缘而和绕组同轴旋转的半圆形铜片——换向片上， 组成一个换向器。换向器上压着固定不动的炭质电刷。
电枢：铁心、电枢绕组和换向器所组成的旋转部分称为电枢。
有刷电机定子有两个磁极，小电机直接使用永磁体做励磁磁场，大功率电机用励磁线圈 产生的电磁铁。
使用三极管或者MOS管搭建的H桥驱动电路，可以实现有刷电机速度和方向控制。
电机按一定方向转动时，3个霍尔的输出会按照6步的规律变化，见图
结合之前介绍的BLDC六步控制，在每个霍尔信号都对应一个BLDC控制步，使得BLDC旋 转一个角度，这样可以制作下表：
特别注意，一般BLDC厂家都会给出一个霍尔传感器和绕组得电情况对应关系表，不一定跟上面 两个表都完全对应一致，但是原理分析都是一致的。
然后，MOS管驱动IC这里用到IR2110S。R2110芯片体积小(SOIC-16)，集成度高(可驱动同 一桥臂两路)，响应快( ton /tof = 120/94 n s )，偏值电压高(<600 V )，驱动能力强，内设
欠压封锁，而且易于调试，并设有外部保护封锁端口。尤其是上管驱动采用外部自举电 容上电，使得驱动电源路数目较其他IC驱动大大减小。对于BLDC驱动需要6个桥臂，需 要用到3片IR2110S来驱动，虽然如此也是仅需要一路10~20V电源，从而大大减小了控制 变压器的体积和电源数目,降低了产品成本,提高了系统的可靠性。 NMOS管的导通基本条件就是VGS大于一定的阈值电压VGS(th)，IRF540的VGS(th)是4V(最 大值)。我们为IR2110S设计的电源电压为15V，IR2110S的低端驱动，即驱动Q6的IRF540， 很容易就实现NMOS管驱动条件。对于高端驱动，即驱动Q5的IRF540，就需要“自举电 路”的支持，自举电路通俗点就是升压电路，电路中的D7二极管和C13电容用于自举电 路，简单来说在该电路中，自举电路的作用是使得IR2110S高端驱动，即IR2110S的第8引 脚HO输出信号可以满足大于VGS(th) 。
电枢：铁心、电枢绕组和换向器所组成的旋转部分称为电枢。
有刷电机定子有两个磁极，小电机直接使用永磁体做励磁磁场，大功率电机用励磁线圈 产生的电磁铁。
使用三极管或者MOS管搭建的H桥驱动电路，可以实现有刷电机速度和方向控制。
电机按一定方向转动时，3个霍尔的输出会按照6步的规律变化，见图
结合之前介绍的BLDC六步控制，在每个霍尔信号都对应一个BLDC控制步，使得BLDC旋 转一个角度，这样可以制作下表：
特别注意，一般BLDC厂家都会给出一个霍尔传感器和绕组得电情况对应关系表，不一定跟上面 两个表都完全对应一致，但是原理分析都是一致的。
然后，MOS管驱动IC这里用到IR2110S。R2110芯片体积小(SOIC-16)，集成度高(可驱动同 一桥臂两路)，响应快( ton /tof = 120/94 n s )，偏值电压高(<600 V )，驱动能力强，内设
欠压封锁，而且易于调试，并设有外部保护封锁端口。尤其是上管驱动采用外部自举电 容上电，使得驱动电源路数目较其他IC驱动大大减小。对于BLDC驱动需要6个桥臂，需 要用到3片IR2110S来驱动，虽然如此也是仅需要一路10~20V电源，从而大大减小了控制 变压器的体积和电源数目,降低了产品成本,提高了系统的可靠性。 NMOS管的导通基本条件就是VGS大于一定的阈值电压VGS(th)，IRF540的VGS(th)是4V(最 大值)。我们为IR2110S设计的电源电压为15V，IR2110S的低端驱动，即驱动Q6的IRF540， 很容易就实现NMOS管驱动条件。对于高端驱动，即驱动Q5的IRF540，就需要“自举电 路”的支持，自举电路通俗点就是升压电路，电路中的D7二极管和C13电容用于自举电 路，简单来说在该电路中，自举电路的作用是使得IR2110S高端驱动，即IR2110S的第8引 脚HO输出信号可以满足大于VGS(th) 。
EC直流无刷风机PPT
display
evaporator evaporator
condenser
Fans/Motors denomination
W1G 200-EA91
A3G350-A A3G560-A
A3G910-CD04-03 (2x4) + (1x3)
Quantity Fan Speed
300
100%
Operating Time per Year h 8000
Lamination loss
Copper loss Additional losses
air gap
输出功率 P2
Slip loss Frictional loss + Inverter loss System loss
All rights reserved by ebm-papst
AC
200W 200W
EC
80W 120W
60W
0W
~160W ~620W
80W 280W
EC系统 vs. AC系统
德国一个实际应用---经济性对比
应用 AC 风机
Conventional Technology
Selling Area Cold Storage
display
evaporator evaporator
condenser
11.330 20.460 8.580 5.940
207.910
All rights reserved by ebm-papst
EC系统 vs. AC系统
德国一个实际应用---经济性对比
能量消耗
> of AC Drives: > of EC Drives:
第三组无刷直流电机的工作原理PPT课件
2.直流电机转动部分称作转子(通常称作电枢) 作用 -- 产生电磁转矩和感应电动势
由电枢铁心和电枢绕组、换向器、轴和风扇等组 成
第10页/共17页
直流电机电枢照片 (一) 直流电机的静止部分 1.主磁极是一种电磁铁，用 1-1.5 毫米厚的钢板冲片 叠压紧固而成的铁心
第11页/共17页
2.换向极（又称附加极或间极 作用 -- 改善换向 换向极装在两主磁极之间，也是由铁心和绕组构成 铁心一般用整块钢或钢板加工而成；换向极绕组与电
力的方向用左手定则
第7页/共17页
直流电动机的工作原理
要使电枢受到一个 方向不变的电磁转矩，关键在于： 当线圈边在不同极性的磁极下，如 何将流过线圈中的电流方向及时地 加以变换， 即进行所谓“换向”。 为此必须增添一个叫做换向器的装 置，换向器配合电刷可保证每个极 下线圈边中电流始终是一个方向， 就可以使电动机能连续的旋转,这 就是直流电动机的工作原理
• 直流电机具有响应快速、较大的起动转矩、从零转 速至额定转速具备可提供额定转矩的性能，但直流 电机的优点也正是它的缺点，因为直流电机要产生 额定 负载下恒定转矩的性能，则电枢磁场与转子磁 场须恒维持90°，这就要藉由碳刷及整流子。碳刷 及整流子在电机转动时会产生火花、碳粉因此除了 会造成组件损坏 之外，使用场合也受到限制。交流 电机没有碳刷及整流子，免维护、坚固、应用广， 但特性上若要达到相当于直流电机的性能须用复杂 控制技术才能达到。现今半导 体发展迅速功率组件 切换频率加快许多，提升驱动电机的性能。
第15页/共17页
The end Thank you
第16页/共17页
感谢您的观看！
第17页/共17页
第5页/共17页
无刷直流电机工作原理
由电枢铁心和电枢绕组、换向器、轴和风扇等组 成
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直流电机电枢照片 (一) 直流电机的静止部分 1.主磁极是一种电磁铁，用 1-1.5 毫米厚的钢板冲片 叠压紧固而成的铁心
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2.换向极（又称附加极或间极 作用 -- 改善换向 换向极装在两主磁极之间，也是由铁心和绕组构成 铁心一般用整块钢或钢板加工而成；换向极绕组与电
力的方向用左手定则
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直流电动机的工作原理
要使电枢受到一个 方向不变的电磁转矩，关键在于： 当线圈边在不同极性的磁极下，如 何将流过线圈中的电流方向及时地 加以变换， 即进行所谓“换向”。 为此必须增添一个叫做换向器的装 置，换向器配合电刷可保证每个极 下线圈边中电流始终是一个方向， 就可以使电动机能连续的旋转,这 就是直流电动机的工作原理
• 直流电机具有响应快速、较大的起动转矩、从零转 速至额定转速具备可提供额定转矩的性能，但直流 电机的优点也正是它的缺点，因为直流电机要产生 额定 负载下恒定转矩的性能，则电枢磁场与转子磁 场须恒维持90°，这就要藉由碳刷及整流子。碳刷 及整流子在电机转动时会产生火花、碳粉因此除了 会造成组件损坏 之外，使用场合也受到限制。交流 电机没有碳刷及整流子，免维护、坚固、应用广， 但特性上若要达到相当于直流电机的性能须用复杂 控制技术才能达到。现今半导 体发展迅速功率组件 切换频率加快许多，提升驱动电机的性能。
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The end Thank you
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无刷直流电机工作原理
无刷直流电机ppt课件
11
无刷直流电动机的工作过程
• 三相通电顺序
12
无刷直流电动机的工作过程
• 从以上过程可以看出，电机运行中，首先监测转子位置， 转子每转过120°，功率管换流一次，定子磁场状态改变一 次，改变3次为一个周期，期间，每个功率管导通1/3周期， 形成跳跃式步进旋转磁场，并在转子上产生脉动式转矩。 此工作模式为三相三状态。
• 定子是电动机的电枢。 定子铁心中安放着对称的多相 绕组， 可接成星形或封闭形(角形)， 各相绕组分别与 电子开关线路中的相应晶体管相连接。
4
无刷直流电动机的结构
无刷直流电机的定子与转子
5
无刷直流电动机的结构
无刷直流电机与直流电机: 转子与定子交换角色
6
无刷直流电动机的结构
• 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一定的空间角度，产 生转矩推动转子旋转。
7
无刷直流电动机的位置传感器
• 位置传感器作用：检测转子磁场相对于定子绕组的位置。 • 结构形式：电磁式、光电式和霍尔元件
8
无刷直流电动机的结构
• 无刷直流电动机通常是由电动机本体、位置传感器和电子 开关电路三部分组成。
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。
• 电动机的定子绕组（电枢）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 的位置，在电动机内装有位置传感器。
无刷直流电动机的工作过程
• 三相通电顺序
12
无刷直流电动机的工作过程
• 从以上过程可以看出，电机运行中，首先监测转子位置， 转子每转过120°，功率管换流一次，定子磁场状态改变一 次，改变3次为一个周期，期间，每个功率管导通1/3周期， 形成跳跃式步进旋转磁场，并在转子上产生脉动式转矩。 此工作模式为三相三状态。
• 定子是电动机的电枢。 定子铁心中安放着对称的多相 绕组， 可接成星形或封闭形(角形)， 各相绕组分别与 电子开关线路中的相应晶体管相连接。
4
无刷直流电动机的结构
无刷直流电机的定子与转子
5
无刷直流电动机的结构
无刷直流电机与直流电机: 转子与定子交换角色
6
无刷直流电动机的结构
• 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一定的空间角度，产 生转矩推动转子旋转。
7
无刷直流电动机的位置传感器
• 位置传感器作用：检测转子磁场相对于定子绕组的位置。 • 结构形式：电磁式、光电式和霍尔元件
8
无刷直流电动机的结构
• 无刷直流电动机通常是由电动机本体、位置传感器和电子 开关电路三部分组成。
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。
• 电动机的定子绕组（电枢）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 的位置，在电动机内装有位置传感器。
直流无刷风扇(EC风扇)
EC风机EC风机指采用数字化无刷直流外转子电机的离心式风机或采用了EC电机的离心风机。
外文名:EC全称:Electrical Commutation电机电源:直流电源、内置直流变交流等优点:高智能、高节能、高效率、寿命长目录.1定义.2优点.3特点.4电动机▪简介▪优越性▪控制结构▪控制原理EC风机定义编辑EC （Electrical Commutation）电机电源为直流电源、内置直流变交流（通过六个逆变模块）、采用转子位置反馈、三相交流、永磁、同步电机。
（直流无刷只是电源品质和电机的表象，而不是电机的实质，EC电机实质上是三相交流永磁同步电机）EC风机优点编辑EC电机为内置智能控制模块的直流无刷式免维护型电机，自带RS485输出接口、0-10V 传感器输出接口、4-20mA调速开关输出接口、报警装置输出接口及主从信号输出接口。
该产品具有高智能、高节能、高效率、寿命长、振动小、噪声低以及可连续不间断工作等特点。
EC风机特点编辑无刷直流电机由于省去了励磁用的集电环和电刷，在结构上大大简化。
同时不但改善了电机的工艺性，而且电机运行的机械可靠性大为增强，寿命增加。
同时气隙磁密可大大提高，电机指标可实现最佳设计，其直接效果就是电机体积缩小，重量减轻。
不仅如此，较其它电机而言，还具有非常优异的控制性能。
这是因为：其一，由于永磁材料的高性能而使电机的力矩常数、转矩惯量比、功率密度等大大提高。
通过合理设计又能使转动惯量、电气及机械时间常数等指标大大降低，作为伺服控制性能的主要指标有了很大改善。
其二，现代永磁磁路的设计已较完善，加上永磁材料的矫顽力高，因而永磁电机的抗电枢反应及其抗去磁的能力大大加强，电机的控制参量随外部扰动影响大大减小。
其三，由于用永磁体取代了电励磁，减少了励磁绕组及励磁磁场的设计，因而减少了励磁磁通、励磁绕组电感、励磁电流等诸多参数，从而直接减少了可控变量或参量。
综合以上各因素可以说永磁电机具有优异的可控性。
无刷直流电机原理演示幻灯片
17
另一类是“单斩”方式，在三相六状态的任意一个状态区间内只对上桥臂或者是只对下桥臂 的一个功率管进行PWM斩波控制。单斩方式又可以分为两大类，一类是六个导通状态始终只对 上桥臂或是只对下桥臂的功率管进行PwM调制，在这种方式中有一个桥臂的功率管始终在它应 该导通的区间内处于全通状态：另一类“单斩”方式是使所有的功率管在导通的区间内轮换 导通，这种导通方式也有两种情况，一种是对应该导通的功率管在应该导通的区间内先让其 处于导通状态，在后半个区间内处于PWM调制控制状态，这也就是所谓的ON_PWM单斩控制方式， 另一种情况正好相反，是先在前半个导通区间内进行PWM斩波控制，后半个区间内使其处于全 通状态，即所谓的PWM_ON控制方式。
2、右手定则
判断磁场方向：用右手握住通电螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，那么大拇指所指的 那一端是通电螺线管的N极。
4
3、换相原理
5
二、无刷直流电机数学模型及运行特性
假定电机定子三相完全对称，空间上互差120电角度；三相绕组电阻、电感参数完全相同； 转子永磁体产生的气隙磁场为方波，三相绕组反电动势为梯形波；忽略定子绕组电枢反应的影 响等，无刷直流电机数学模型如下。
20
电机反转的过程和电机正转的过程类似，脉冲捕捉单元根据捕捉口的电平状态确定出电机 转子所处的位置然后根据电平状态查找电机反转时能够正确换相的数据表来确定电机反转的换 相顺序，从而实现电机的反转控制。其具体的位置信号和换相信息之间的关系如表所示。
21
谢谢
22
工作特性：
无刷直流电机工作特性主要包括如下关系：电枢电流和电机效率与输出转矩之间关系。 电枢电流和输出转矩的关系为电枢电流随着输出转矩的增加而增加。 当输出转矩为0时，电机效率为0.随着输出转矩增加，电机效率增加。当电机的可变损耗 等于不变损耗时，电机效率达到最大，随后开始下降。
另一类是“单斩”方式，在三相六状态的任意一个状态区间内只对上桥臂或者是只对下桥臂 的一个功率管进行PWM斩波控制。单斩方式又可以分为两大类，一类是六个导通状态始终只对 上桥臂或是只对下桥臂的功率管进行PwM调制，在这种方式中有一个桥臂的功率管始终在它应 该导通的区间内处于全通状态：另一类“单斩”方式是使所有的功率管在导通的区间内轮换 导通，这种导通方式也有两种情况，一种是对应该导通的功率管在应该导通的区间内先让其 处于导通状态，在后半个区间内处于PWM调制控制状态，这也就是所谓的ON_PWM单斩控制方式， 另一种情况正好相反，是先在前半个导通区间内进行PWM斩波控制，后半个区间内使其处于全 通状态，即所谓的PWM_ON控制方式。
2、右手定则
判断磁场方向：用右手握住通电螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，那么大拇指所指的 那一端是通电螺线管的N极。
4
3、换相原理
5
二、无刷直流电机数学模型及运行特性
假定电机定子三相完全对称，空间上互差120电角度；三相绕组电阻、电感参数完全相同； 转子永磁体产生的气隙磁场为方波，三相绕组反电动势为梯形波；忽略定子绕组电枢反应的影 响等，无刷直流电机数学模型如下。
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电机反转的过程和电机正转的过程类似，脉冲捕捉单元根据捕捉口的电平状态确定出电机 转子所处的位置然后根据电平状态查找电机反转时能够正确换相的数据表来确定电机反转的换 相顺序，从而实现电机的反转控制。其具体的位置信号和换相信息之间的关系如表所示。
21
谢谢
22
工作特性：
无刷直流电机工作特性主要包括如下关系：电枢电流和电机效率与输出转矩之间关系。 电枢电流和输出转矩的关系为电枢电流随着输出转矩的增加而增加。 当输出转矩为0时，电机效率为0.随着输出转矩增加，电机效率增加。当电机的可变损耗 等于不变损耗时，电机效率达到最大，随后开始下降。
无刷直流电机最终版-超详细PPT文档共36页
无刷直流电机最终版-超详细
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6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
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7、心急吃不了热汤圆。
•
8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。 Nhomakorabea•
9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
•
10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
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6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
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7、心急吃不了热汤圆。
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8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。 Nhomakorabea•
9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
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10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
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A4E350-AP06-01
25
100%
8.000
0,16
32.000
FB056-4DK.4I.6L
25
100%
8.000
0,76
152.000
FB063-SDK.4I.6L
32
(2x12) + (1x8)
100% 75% 50% 25%
1.000
0,39
3.000
0,3
2.000
0,23
2.000
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EC系统 vs. AC系统
德国一个实际应用---经济性对比
初始投入
> AC Drives > DC Drives
12.800 € 22.400 €
额外 EC 投入
9.600 €
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Fans/Motors denomination
Quantity Fan Speed
M4Q 045 (D230mm) 300
100%
Operating Time per Year h 8.000
Input Power
kW 0,04
Power Consumption per Year kWh 96.000
无刷DC马达 (= EC 马达) 无需碳刷 相当长的使用寿命, 一般超过 80.000小时
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EC系统 vs. AC系统
不同风机的效率对比
Motor efficiency [%]
90 80 70 60 50 40 30 20 10
0
EC-Motor 3~AC 1~AC
Input Power
kW 0,019
25
100%
8000
0,13
25
100%
8000
0,45
11
100%
1000
1,03
75%
3000
0,62
50%
2000
0,39
25%
2000
0,27
Total Consumption in kWh
Power Consumption per Year kWh 45.600 0 26.000 90.000
display
evaporator evaporator
condenser
Fans/Motors denomination
W1G 200-EA91
A3G350-A A3G560-A
A3G910-CD04-03 (2x4) + (1x3)
Quantity Fan Speed
300
100%
Operating Time per Year h 8000
EC系统 vs. AC系统
德国一个实际应用---经济性对比
10年维护费用
> EC Drives > AC Drives
but: Q-Motors 3 times/each > Cost for each service case
无需维护 无需维护
80 €
维护费用
72.000 €
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无刷与有刷
有刷DC马达
定子 电刷换向器
固定磁铁 移动绕线
机械换向器
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无刷DC马达
定子
磁场传感器
定子线圈 1-1‘,2-2‘,3-3‘
电子换向器
固定绕线 移动磁场 转子位置探测器
电子换向
EC 风机
无刷与有刷结构特点
有刷DC马达 要求碳刷来转换电流驱动马达 有限的工作时间, 很少 能连续运行超过 1000小时
0,17
Total Consumption in kWh
12.480 28.800 14.720 10.880
346.880
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EC系统 vs. AC系统
德国一个实际应用---经济性对比
应用 EC 风机
EC-Technology
Selling Area Cold Storage
Shaded pole motor
50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 Output power P2 [W]
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EC系统 vs. AC系统
能量流对对比
输入功率 P1 3050 W
Heat loss
EC系统 vs. AC系统
德国一个实际应用---经济性对比
Total Cost over 10 Years
350.000 300.000 250.000 200.000 150.000 100.000
11.330 20.460 8.580 5.940
207.910
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EC系统 vs. AC系统
德国一个实际应用---经济性对比
能量消耗
> of AC Drives: > of EC Drives:
346.880 kWh/a 207.910 kWh/a
EC 节省
138.970kWh/a
0,04 €/kWh 0,05 €/kWh 0,06 €/kWh 0,07 €/kWh 0,08 €/kWh 0,09 €/kWh
0,1 €/kWh
5.559 €/a 6.949 €/a 8.338 €/a 9.728 €/a 11.118 €/a 12.507 €/a 13.897 €/a
EC 风机
ebmpapst EC 风机=外转子马达 +直流无刷技术 +优化的风扇叶片
霍尔效应传感器
轴承系统
线圈
迭片结构 定子
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叶片 永久磁铁 换向电路
EC 风机
拆分结构图
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EC 风机
Lamination loss
Copper loss Additional losses
air gap
输出功率 P2
Slip loss Frictional loss + Inverter loss System loss
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AC
200W 200W
EC
80W 120W
60W
0W
~160W ~620W
80W 280W
EC系统 vs. AC系统
德国一个实际应用---经济性对比
应用 AC 风机
Conventional Technology
Selling Area Cold Storage
display
evaporator evaporator
condenser