永磁无刷直流电机

永磁无刷直流电机姓名：潘高超学号：15120017永磁无刷直流电机问题的提出直流电动机虽然具有优良的调速和起动特性，但由于存在电刷和换向器，需要经常性维护，并且会产生火花和电磁干扰，限制了它的应用范围。近年发展起来的无刷直流电动机就是为了克服换向器和电刷的滑动接触而发展起来的新型直流电动机。永磁无刷直流电机有刷直流电动机工作原理磁极静止，电枢旋转f=IBla，这个力形成电磁转矩根据左手定则，线圈在这个转矩作用下将按逆时针方向旋转当载流导体转过180度后，借助电刷-换向片改变导体中电流方向永磁无刷直流电机无刷直流电动机原理电枢静止，磁极旋转，且磁极为永久磁铁。电枢绕组中电流的换向是借助于转子位置传感器和电子开关线路来实现的，所以，无刷直流电动机一般都是由电动机、位置传感器和电子开关线路三部分组成。无刷直流电动机原理图永磁无刷直流电机

与有刷直流电机和感应电机比较，无刷直流电动机的关键技术特征是：1）经电子控制换相获得类似直流电动机的运行特性，有较好的可控性、宽调速范围。2）需要转子位置反馈信息和电子多相逆变驱动器。3）本质上是交流电动机，由于没有电刷和换向器的火花、磨损问题，可工作于高速，可靠性高，寿命长。4）采用永磁产生气隙磁场，功率因数高，转子损耗和发热低，有较高效率。5）必须有电子控制部分，所以总成本比有刷直流电机高。永磁无刷直流电机永磁无刷直流电动机的原理框图永磁无刷直流电机位置传感器位置传感器的作用是检测主转子在运动过程中对于定子绕组的相对位置，将转子磁场位置信号转换成电信号，为逻辑开关电路提供换相信息，使电动机电枢绕组中的电流随着转子位置的变化按次序换相，形成气隙中步进式的旋转磁场。永磁无刷直流电机1）电磁式位置传感器利用电磁效应来实现位置测量。工作可靠、适应较恶劣环境。但信躁比较低，位置分辨率较差，体积较大。2）光电式位置传感器利用光电效应原理，由安放在定子上的发光管-光敏接收管组件以及跟随电机转子一起旋转的遮光板等组成。缺点是光电信号容易受到灰尘或潮气影响，可靠性较低。3）磁敏式位置传感器利用对磁场敏感的半导体元件制成。最常见的是霍尔效应磁敏传感器，其结构简单、体积小、安装灵活方便、易于机电一体化、价格低，是目前无刷直流电机最主要使用的转子位置传感器。永磁无刷直流电机一相导通星形三相三状态1）H1受光，V1导通，A相流过电流，产生磁势Fa。电流路径：电源正极—A相绕组—V1管—电源负极。2）电机转过120度后，H1被遮光，H2受光，V1关断，V2导通，B相绕组通入电流，产生磁势Fb。3）再转过120度，C相导通。永磁无刷直流电机A相导通B相导通C相导通

转子每转过120度，功率管换流一次，定子磁场状态就改变一次，电机有三个磁状态。每个功率管导通120度（1/3周期）。磁场为跳跃式步进磁场。因此，所产生的电磁转矩为脉动转矩。减小转矩脉动的方法是增加一周内的磁状态数，如二相导通六状态。永磁无刷直流电机二相导通星形六状态永磁无刷直流电机定子合成磁场仍为跳跃式旋转，步进为60度，即1/6周期。每转60度，逆变器开关管换流一次，有六个状态。每个功率管（每相绕组）导通120度。V1V6导通 V1V2导通永磁无刷直流电机三相六状态绕组与开关管导通顺序表永磁无刷直流电机速度控制通过脉宽调制（PWM）方法改变电压大小实现速度调节。正、反转控制有刷电机：改变励磁磁场的极性或电枢电压的极性。无刷电机：原理相同，但因功率管的单向导电性，不能靠简单地改变电源电压极性使电机反转，而是通过改变绕组的通电顺序来改变电机转向。永磁无刷直流电机要改变绕组的