直流無刷電機的原理及其控制

直流無刷電機的原理及其控制內(nèi)容Page

2直流無刷電動機結構及工作原理直流無刷電機的控制技術直流無刷電動機（BLDC）結構及工作原理電機工作的基本原理1）通電導體產(chǎn)生磁場，特別的，通電線圈的磁場和磁體類似Page

3直流無刷電動機（BLDC）結構及工作原理2）磁體同性相吸、異性相斥，通電線圈和永磁體之間同樣存在這樣的現(xiàn)象Page

4無刷直流電動機（BLDC）結構及工作原理無刷直流電機利用了通電線圈和永磁體的相互作用原理定子（通電線圈），定子繞組多采用三相并以星形方式連接Page

5轉子（永磁體）無刷直流電動機（BLDC）結構及工作原理無刷直流電機的邏輯結構Page

6直流無刷電動機（BLDC）結構及工作原理直流無刷電機的簡化邏輯結構轉子可以簡化為1對磁極的磁體Page

7定子線圈，根據(jù)其繞線方式，可以簡化為3個公共點相連的線圈ABC直流無刷電動機（BLDC）結構及工作原理通電的線圈會產(chǎn)生各自的磁場，他們的合成磁場滿足矢量合成的原則合成磁場N極Page

8S極right?InfineonTechnologies2009.All

rights

reserved. Page

9直流無刷電動機（BLDC）結構及工作原理直流無刷電機的6拍工作方式，線圈產(chǎn)生旋轉磁場S NSNA+C-A+B-C+B-B+C-B+A-C+A-612354Copy無刷直流電動機（BLDC）結構及工作原理附：電角度和機械角度機械角度是指電機轉子的旋轉角度,由Θm表示；電角度是指磁場的旋轉角度，由Θe表示。當轉子為一對極時，

Θm

=

Θe；當轉子為n對極時，

n

*Θm

=Θe

。Page

10內(nèi)容Page

11直流無刷電動機結構及工作原理直流無刷電機的控制技術BLDC霍爾傳感梯形波控制原理梯形波控制根據(jù)轉子磁極位置，對定子線圈進行換相通電，形成6步的旋轉磁場，進而帶動轉子同步轉動的控制方式。關鍵技術1—通過安裝在電機上的霍爾器件來獲取轉子磁極位置信息。關鍵技術2—通過6個功率器件組成的3相半橋來控制線圈的6拍通電

方式，形成旋轉磁場。Page

12BLDC霍爾傳感梯形波控制原理霍爾傳感器是根據(jù)霍爾效應制作的一種磁場傳感器，它可以有效的反映通過霍爾原件的磁密度Hall=

1Hall=

0Page

13NSSN有正向磁場通過霍爾，輸出“1”有反向磁場通過霍爾，輸出“0”霍爾信號實例當霍爾在和電機的轉子做相對運動時，會隨著轉子下磁密度的變化，產(chǎn)生變化的信號Page

14Page

15霍爾的安裝示例120°

電角度（120°x4）%360°=120°240°

電角度（240°x4）%360°=240°在電機中安裝3個電角度相差120°的霍爾原件，可以有效的反映電機轉子位置0°電角度

0°Page

16霍爾信號的六步變換電機按一定方向轉動時，3個霍爾的輸出會按照6步的規(guī)律變化Page

17BLDC梯形波控制原理VDCA+A-B+B-C+C-ABCH1H2H0箭頭表示繞組勵磁電流的方向及產(chǎn)生的磁場的方向定子磁場方向，即繞組產(chǎn)生磁場的矢量和轉子磁場方向

(永磁體)當霍爾傳感器感應到“N”時，輸出高電平Page

18NSABCH1H2H0VDCC+B+A-A+B-C-BLDC梯形波控制原理霍爾信號采樣及比較換相操作輸出控制三相半橋的6拍換向控制VDCA+A-B+B-C+C-ABCVDCA+A-B+B-C+C-ABCVDCA+A-B+B-C+C-ABCVDCA+A-B+B-C+C-ABCVDCA+A-B-C-ABCA+B-C+ B+VDCA+A-B+B-C+C-ABCB+A-B+C-A+C-C+B-C+A-123456Page

19BLDC的正反轉控制Page

20正轉霍爾

#1霍爾

#2霍爾

#3A+A-B+B-C+C-方向101關閉開通關閉關閉開通關閉↓001關閉開通開通關閉關閉關閉↓011關閉關閉開通關閉關閉開通↓010開通關閉關閉關閉關閉開通↓110開通關閉關閉開通關閉關閉↓100關閉關閉關閉開通開通關閉↓反轉霍爾

#1霍爾

#2霍爾

#3A+A-B+B-C+C-方向101關閉關閉開通關閉關閉開通↑001開通關閉關閉關閉關閉開通↑011開通關閉關閉開通關閉關閉↑010關閉關閉關閉開通開通關閉↑110關閉開通關閉關閉開通關閉↑100關閉開通開通關閉關閉關閉↑BLDC的調(diào)速Page

21通過PWM控制的方式調(diào)速把連續(xù)的開通，轉變?yōu)殚_/關交替的PWM形式，來實現(xiàn)調(diào)速控