无刷直流伺服电动机的功率驱动电路

无刷直流伺服电动机的功率驱动电路

1.功率驱动电路的基本类型

无刷直流伺服电路的基本类型

无刷支流伺服电动机的容量一般在100KW 以下。按目前功率器件的水平，这个容量段的商品化器件应该采用全控制器件，即GTO、GTR、功率MOSFET 和IGBT。全控型器件也即自关断器件，并且IGBT 已占主导地位。它们的主要性能指标是：电压、电流和工作频率。通过这三项参数的分析即可进行元件的选择。功率驱动电路的基本类型如图1 所示。图中m 表示电机的绕组相数；A 表示绕组允许通电方向，当绕组允许正、反两个方向通电，A=2，

只允许单方向通电时A=1。图1(a)与(b)所示为A=1，称为单极性驱动电路；(c) 与(d)为A=2，称为双极性驱动电路。单极性驱动电路只适用于“方波”运行原理，双极性驱动电路则“方波”、“正弦波”两者兼容。图1(c)是双H 桥结构，它使用的晶体管较多，但是它和有刷直流电动机驱动电路相当类似。图1 中(a)、(b)、(c) 三种绕组形式和驱动方式经常在微型无刷伺服电动机中使用。由于微型无刷伺服电动机使用较低直流电压（几十伏左右），更由于无刷电动机采用径向磁路，绕组电感比有刷电动机小得多，所以(a)、(b)、(c)三种驱动电路允许不加续流二极管。当电机工作电压较高，工作电流较大，则应附加如图1(c)和(d)所示的续流二极管，此时驱动容量可高达100kW。功率无刷伺服电动机采用图1(d)所示的三相桥结构。

图1 功率驱动电路{{分页}}

图1 中的功率器件是以GTR 为例绘制的。这主要是为了避免重复，读

者应该理解允许采用其他全控型功率器件，例如IGBT。