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科普知識
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直流電動機

永磁無刷直流電機的工作原理

發布日期:2022-10-09 點擊率:65

    永磁無刷直流電動機是由一塊或多塊永磁體建立磁場的直流電動機,與傳統有刷直流電動機相比,是用 電子抉向取代原直流電動機的機械換向,并將原有刷直流電動機的定轉子顛倒 (轉子采用永磁體),具有體積小、效率高、結構簡單、用銅量少等優點,是小功率直流電動機的主要類型。
    永磁無刷直流電機由電動機主體和驅動器組成,是一種典型的機電一體化產品。
    電動機的定子繞組多做成三相對稱星形接法,同三相異步電動機十分相似。電動機的轉子上粘有已充磁的永磁體,為了檢測電動機轉子的極性,在電動機內裝有位置傳感器。驅動器由功率電子器件和集成電路等構成,其功能是:接受電動機的啟動、停止、制動信號,以控制電動機的啟動、停止和制動;接受位置傳感器信號和正反轉信號,用來控制逆變橋各功率管的通斷,產生連續轉矩;接受速度指令和速度反饋信號,用來控制和調整轉速;提供保護和顯示等等   主電路是一個典型的電壓型交-直-交電路,逆變器提供等幅等頻5-26KHZ調制波的對稱交變矩形波。
    永磁體N-S交替交換,使位置傳感器產生相位差120°的U、V、W方波,結合正/反轉信號產生有效的六狀態編碼信號:101、100、110、010、011、001,通過邏輯組件處理產生T1-T4導通、T1-T6導通、T3-T6導通、T3-T2導通、T5-T2導通、T5-T4導通,也就是說將直流母線電壓依次加在A+B-、A+C-、B+C-、B+A-、C+A-、C+B-上,這樣轉子每轉過一對N-S極,T1-T6功率管即按固定組合成六種狀態的依次導通。每種狀態下,僅有兩相繞組通電,依次改變一種狀態,定子繞組產生的磁場軸線在空間轉動60°電角度,轉子跟隨定子磁場轉動相當于60°電角度空間位置,轉子在新位置上,使位置傳感器U、V、W按約定產生一組新編碼,新的編碼又改變了功率管的導通組合,使定子繞組產生的磁場軸再前進60°電角度,如此循環,永磁直流電機將產生連續轉矩,拖動負載作連續旋轉。正因為永磁直流電機的換向是自身產生的,而不是由逆變器強制換向的,所以也稱作自控式同步電動機。

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