无刷直流电机ppt
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稳速、调速、定位等特性。无刷直流电动机大量被采用， 如计算机硬、软盘驱动，光盘驱动。 • 2、在工业自动化设备中的应用 • 在高精度数控加工设备中，特别是在机器人和机械手的驱 动中，无刷电机的应用极多。 • 3、在汽车和电动车辆中的应用 • 在汽车中使用的电动机，对其工作可靠性要求特别高，且 现代汽车设计自动化程度愈来愈高，为无刷电动机的应用 展现美好的前景。 • 4、在现代家用电器中的应用 • 使用了无刷电动机的家电产品，能够实现自动操作，定时、 定温、自然调节，且具有十分宽的调速范围，可无级调速， 低噪声、高效率等多功能。近年来，无刷直流电动机在洗 衣机、空调器、冰箱、热水器等各类家电产品中均有应用， 提高了家电产品自动化程度。如按室温自动调温的空调器， 可自动根据衣物确定洗涤强-度的洗衣机，可根据冷藏物自 动选择冷冻温度的电冰箱等等。
• 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。
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无刷直流电动机的定子
• 减小转矩脉动的方法：增加磁场状态数量，例如两相六状 态。
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无刷直流电动机的工作过程
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无刷直流电动机的工作过程
• 该模式下，磁场步进幅度为60°，1/6周期。 • 转子每转过60°，功率管换流一次，一个周期6次，共6
个状态。 • 每个功率管每周期导通120°
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无刷直流电动机的工作过程
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无刷直流电动机的总结
• 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。
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无刷直流电动机的结构
无刷直流电机的定子与转子
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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
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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。
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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
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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
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无刷直流电动机的结构
• 无刷直流电动机利用电子开关线路和位置传感器来代替 电刷和换向器， 使这种电机既具有直流电动机的特性， 又具有交流电动机结构简单、 运行可靠、 维护方便等 优点。
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无刷直流电动机的结构
• 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， 从而产生恒定的转矩驱动电动机不断旋转。
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无刷直流电动机的结构
• 无刷直流电动机中，根据位置传感器的信号，按照一定的 规律，使某些功率元件在某一瞬时导通或截止，从而接通 或断开相应的电枢绕组中的电流。电枢绕组内电流导通或 断开的变化过程称为换流。
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无刷直流电动机的工作过程
• 1、A相导通，产生磁势Fa，电机顺时针转过120° • 2、B相导通，产生磁势Fb，电机顺时针转过120° • 3、C相导通，产生磁势Fc，电机顺时针转过120°
• 一般所说的无刷直流电动机是指采用晶体管作为电子换向 开关元件的直流电动机。
• 无刷直流电动机通常是由电动机本体、转子位置传感器和 电子开关电路三部分组成。无刷直流电动机在通电后，电 枢绕组在位置传感器的信号控制下，根据转子的位置不断 使定子绕组换流，使定子绕组产生一个步进式的旋转磁场， 在该旋转磁场的作用下，永磁转子就连续不断地旋转起来。
• 无刷直流电动机的电磁转矩可以认为是定子的电枢磁动势 和转子磁动势相互作用产生的。由于电枢磁动势在空间是 一个步进式的旋转磁场，因而电磁转矩是波动的。电磁转 矩的波动与定子绕组的相数和晶体管开关电路的形式有关。 若相数越多，则波动越小。
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无刷直流电动机的应用
• 1、在办公自动化设备的应用 • 这些设备对驱动马达的电磁干扰和噪声的要求高，且需要
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无刷直流电动机的工作过程
• 三相通电顺序
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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。
• 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。
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无刷直流电动机的定子
• 减小转矩脉动的方法：增加磁场状态数量，例如两相六状 态。
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无刷直流电动机的工作过程
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无刷直流电动机的工作过程
• 该模式下，磁场步进幅度为60°，1/6周期。 • 转子每转过60°，功率管换流一次，一个周期6次，共6
个状态。 • 每个功率管每周期导通120°
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无刷直流电动机的工作过程
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无刷直流电动机的总结
• 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。
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无刷直流电动机的结构
无刷直流电机的定子与转子
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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
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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。
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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
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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
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无刷直流电动机的结构
• 无刷直流电动机利用电子开关线路和位置传感器来代替 电刷和换向器， 使这种电机既具有直流电动机的特性， 又具有交流电动机结构简单、 运行可靠、 维护方便等 优点。
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无刷直流电动机的结构
• 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， 从而产生恒定的转矩驱动电动机不断旋转。
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无刷直流电动机的结构
• 无刷直流电动机中，根据位置传感器的信号，按照一定的 规律，使某些功率元件在某一瞬时导通或截止，从而接通 或断开相应的电枢绕组中的电流。电枢绕组内电流导通或 断开的变化过程称为换流。
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无刷直流电动机的工作过程
• 1、A相导通，产生磁势Fa，电机顺时针转过120° • 2、B相导通，产生磁势Fb，电机顺时针转过120° • 3、C相导通，产生磁势Fc，电机顺时针转过120°
• 一般所说的无刷直流电动机是指采用晶体管作为电子换向 开关元件的直流电动机。
• 无刷直流电动机通常是由电动机本体、转子位置传感器和 电子开关电路三部分组成。无刷直流电动机在通电后，电 枢绕组在位置传感器的信号控制下，根据转子的位置不断 使定子绕组换流，使定子绕组产生一个步进式的旋转磁场， 在该旋转磁场的作用下，永磁转子就连续不断地旋转起来。
• 无刷直流电动机的电磁转矩可以认为是定子的电枢磁动势 和转子磁动势相互作用产生的。由于电枢磁动势在空间是 一个步进式的旋转磁场，因而电磁转矩是波动的。电磁转 矩的波动与定子绕组的相数和晶体管开关电路的形式有关。 若相数越多，则波动越小。
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无刷直流电动机的应用
• 1、在办公自动化设备的应用 • 这些设备对驱动马达的电磁干扰和噪声的要求高，且需要
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无刷直流电动机的工作过程
• 三相通电顺序
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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。