chap永磁無(wú)刷直流電機(jī)學(xué)習(xí)教案

1、 永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)(dngj)第1頁(yè)/共17頁(yè)第一頁(yè)，共18頁(yè)。一、問(wèn)題的提出 直流電動(dòng)機(jī)雖然具有優(yōu)良的調(diào)速和起動(dòng)特性，但由于存在電刷和換向器，需要經(jīng)常性維護(hù)，并且會(huì)產(chǎn)生(chnshng)火花和電磁干擾，限制了它的應(yīng)用范圍。 近年發(fā)展起來(lái)的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)就是為了克服換向器和電刷的滑動(dòng)接觸而發(fā)展起來(lái)的新型直流電動(dòng)機(jī)。二、無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的工作原理7.永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)第2頁(yè)/共17頁(yè)第二頁(yè)，共18頁(yè)。有刷直流電動(dòng)機(jī)工作(gngzu)原理 磁極靜止(jngzh)，電樞旋轉(zhuǎn) f=IBla，這個(gè)力形成電磁轉(zhuǎn)矩 根據(jù)左手定則，線圈在這個(gè)轉(zhuǎn)矩作用下將按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn) 當(dāng)載流導(dǎo)體轉(zhuǎn)過(guò)180度后，借助電刷-換

2、向片改變導(dǎo)體中電流方向7.永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)第3頁(yè)/共17頁(yè)第三頁(yè)，共18頁(yè)。無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)原理電樞靜止(jngzh)，磁極旋轉(zhuǎn)，且磁極為永久磁鐵。電樞繞組中電流的換向是借助于轉(zhuǎn)子位置傳感器和電子開(kāi)關(guān)線路來(lái)實(shí)現(xiàn)的，所以，無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)一般都是由電動(dòng)機(jī)、位置傳感器和電子開(kāi)關(guān)線路三部分組成。無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)(dngj)原理圖7.永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)第4頁(yè)/共17頁(yè)第四頁(yè)，共18頁(yè)。永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)(dngj)的原理框圖7.永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)第5頁(yè)/共17頁(yè)第五頁(yè)，共18頁(yè)。電動(dòng)機(jī)本體(bnt)7.永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)21(a)永磁轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)型式 (a) 表面貼裝式； (b) 內(nèi)嵌式. 1磁鋼； 2鐵心

3、2 21 1(b)第6頁(yè)/共17頁(yè)第六頁(yè)，共18頁(yè)。逆變器結(jié)構(gòu)(jigu)星形三相三狀態(tài)星形三相六狀態(tài)7.永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)星形四相四狀態(tài)封閉三相六狀態(tài)第7頁(yè)/共17頁(yè)第七頁(yè)，共18頁(yè)。 正交兩相四狀態(tài)(zhungti)封閉四相四狀態(tài)(zhungti)7.永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)第8頁(yè)/共17頁(yè)第八頁(yè)，共18頁(yè)。轉(zhuǎn)子(zhun z)位置傳感器(1) 磁敏式位置傳感器外形電路原理(yunl)開(kāi)關(guān)特性霍爾集成電路7.永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)第9頁(yè)/共17頁(yè)第九頁(yè)，共18頁(yè)。(2)電磁式位置(wi zhi)傳感器輸出信號(hào)1D1RP1V2R2V0U(3)光電式位置傳感器7.永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)第10頁(yè)/共17頁(yè)第十

4、頁(yè)，共18頁(yè)。一相導(dǎo)通星形三相(sn xin)三狀態(tài)1）H1受光，V1導(dǎo)通，A相流過(guò)電流，產(chǎn)生磁勢(shì)Fa。電流路徑：電源(dinyun)正極A相繞組V1管電源(dinyun)負(fù)極。2）電機(jī)順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)120度后，H1被遮光，H2受光，V1關(guān)斷，V2導(dǎo)通，B相繞組通入電流，產(chǎn)生磁勢(shì)Fb。3）再轉(zhuǎn)過(guò)120度，C相導(dǎo)通。7.永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)第11頁(yè)/共17頁(yè)第十一頁(yè)，共18頁(yè)。A相導(dǎo)通B相導(dǎo)通C相導(dǎo)通 轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)過(guò)120度，功率管換流一次，定子磁場(chǎng)狀態(tài)就改變一次，電機(jī)有三個(gè)磁狀態(tài)。每個(gè)功率管導(dǎo)通120度（1/3周期）。磁場(chǎng)為跳躍式步進(jìn)磁場(chǎng)。因此，所產(chǎn)生的電磁(dinc)轉(zhuǎn)矩為脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩。減小轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的方法

5、是增加一周內(nèi)的磁狀態(tài)數(shù)，如二相導(dǎo)通六狀態(tài)。7.永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)第12頁(yè)/共17頁(yè)第十二頁(yè)，共18頁(yè)。二相導(dǎo)通星形六狀態(tài)(zhungti)7.永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)第13頁(yè)/共17頁(yè)第十三頁(yè)，共18頁(yè)。定子合成(hchng)磁場(chǎng)仍為跳躍式旋轉(zhuǎn)，步進(jìn)為60度，即1/6周期。每轉(zhuǎn)60度，逆變器開(kāi)關(guān)管換流一次，有六個(gè)狀態(tài)。每個(gè)功率管（每相繞組）導(dǎo)通120度。V1V6導(dǎo)通V1V2導(dǎo)通7.永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)第14頁(yè)/共17頁(yè)第十四頁(yè)，共18頁(yè)。三相六狀態(tài)(zhungti)繞組與開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通順序表7.永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)第15頁(yè)/共17頁(yè)第十五頁(yè)，共18頁(yè)。三、運(yùn)行特性1. 基本方程 永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的基本物理量有：反電勢(shì)、電樞電流(dinli)、電磁轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速等。它們的表達(dá)式與電機(jī)氣隙磁場(chǎng)分布、繞組形式密切相關(guān)。 永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)有正弦波和方波之分。7.永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)第16頁(yè)/共17頁(yè)第十六頁(yè)，共18頁(yè)。感謝您的觀看(gunkn)！第17頁(yè)/共17頁(yè)第十七頁(yè)，共18頁(yè)。NoImage內(nèi)容(nirng)總結(jié)永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)。電樞靜止，磁極旋轉(zhuǎn)，且磁極為永久磁鐵。永磁轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)型式 (a) 表面貼裝式。磁場(chǎng)為跳躍式步進(jìn)磁場(chǎng)。因此，所產(chǎn)生的電磁(dinc)轉(zhuǎn)矩為脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩。減小轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的方法是增加一周內(nèi)的磁狀態(tài)數(shù)，如二相導(dǎo)通六狀態(tài)。定子合成磁場(chǎng)仍為跳躍式旋轉(zhuǎn)，步進(jìn)為60度，即1/