单相无刷直流电动机设计和驱动控制器

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1、微电机　2002年　第35卷　第6期(总第129期)设计与研究·DESIGN”RESEARCH单相无刷直流电动机和驱动控制器吴远骏,吴治国(宁波大明通信科技发展有限公司,浙江　宁波　315211)摘　要:介绍双极性单相无刷直流电动机的结构、工作原理和驱动控制器,电磁计算的主要公式,样机的试验结果。关键词:单相无刷直流电动机;驱动控制器;位置传感器中图分类号:TM381文献标识码:A文章编号:1001-6848(2002)06-0016-03Single-phaseBrushlessDCMotorandDri

2、vingControllerWUYuan-jun,WUZhi-guo(NingboDamingCommunicationCo.,Ltd,Ningbo315211,China)Abstract:Thispaperintroducesfundamentalconstructionandoperationalofasingle-phasebrushlessDCmotorwithfourwindingsanddoublepolars,andit'sdrivingcontroller,it'sbasicformula

3、ofelectromagneticdesign,it'stestresultbythesamplemotor.Keywords:single-phasebrushlessDCmotor;drivingcontroller;sensorofposition安装于机壳侧端的位置传感器沿电枢槽中心线伸入1　概　述到转子磁极上。永磁无刷直流电动机是一种机电一体化产品,图1a、b分别为不同N、S极位置时电机工作原集机械、电子、计算机技术、新材料为一体,并与驱动理图。控制器一起运行,具有噪声低、效率高、寿命长、可靠性高

4、等优点。它与有刷直流电动机相比,取消了电刷和换向器,消除了无线电干扰,提高了效率。新的一代家用电器要求节能、舒适、网络化、智能化。例如,对冰箱、空调器用压缩机电动机、风扇电动机、洗衣机用电动机需要进行更新换代,采用永磁无刷直流电动机来取代常用的异步电动机。本文介绍排气风扇用小功率单相无刷直流电动图1　电机工作原理图机,可以取代单相异步电动机,其电流是从整机的控图1a所示转子磁极的位置、定子绕组电流方制器直流电源中获得。主要技术数据如下:向,相邻两绕组的磁动势相位相差180°。绕组反接额定电压:24V后,将使

5、串联的绕组电流是同相位。永磁转子产生梯输出功率:7W形气隙磁场波形,通入恒量电流的定子绕组也产生起动电压:>6.5V梯形气隙磁场波形,相互作用产生恒量的力矩,永磁转速:3200römin转向:从传动端看为顺时针转子将产生顺时针方向的电磁转矩,电磁转矩的大过流保护:8A,2s小与电流有关,力矩作用范围0

6、

7、,转子磁极中心线将被定位Am=0或Am=nP电角度(n=1、2、3)的位置,即机械角度0、Pö2、P、3Pö2的4个位置,电动机将因无电磁转矩而无法起动。采用不均匀气隙,如图2所图3　驱动控制电路原理图示,定子冲片齿端有一凸台,造成磁极中心线两侧气功率开关元件控制电路。当永磁转子转动时,霍尔元隙磁阻不相等,有凸台侧气隙磁阻小。使无电状态件敏感转子不同的N,S极性,由集成电路模块输送下,磁路对称中心线偏离0°的位置,在磁阻力矩作出不同的高、低电平信号。当转子N极中心线处于用下,向凸台侧偏移H角度,即电枢磁场与

8、磁极磁场图1a位置时,集成电路模块输出高电平使功率晶体中心线有夹角H,永磁转子的N极中心线将停在H管T2、T3在0～P电角度导通,电枢绕组AX通电,角附近,当定子绕组通电时,将产生起动电磁力矩,A为+、X为-,在AX方向电流与转子磁极磁场作永磁转子在电磁力矩作用下,作顺时针方向旋转,当用下产生电磁转矩,转子顺时针方向旋转90°,相当180°电角度,转子N极中心线处于图1b位置时,集成电路模块输出低电平,使功率晶体