永磁无刷直流电机简介.ppt

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1、内转子，外定子外转子，内定子无刷直流电动机基本结构XCYANBZNSAXBYCZSN无刷直流电机的基本原理一、直流电机基本原理的公式体现：磁轭（Fe)定子铁心（Fe)磁极+励磁线圈/永磁体电枢=定子铁心+导体+换向器电机是：合二为一，各伺其职！合二为一：定子转子各伺其职：定子：产生电流I转子：产生磁场Bf=BIL旋转磁场的产生假定电机定子为3相6极，星型连接。转子为一对极。电流方向不同时，产生的磁场方向不同。若绕组的绕线方向一致，当电流从A相绕组流进，从B相绕组流出时，电流在两个绕组中产生的磁动势方向是不同的。6步通电顺序三相绕组通

2、电遵循如下规则：每步三个绕组中一个绕组流入电流，一个绕组流出电流，一个绕组不导通；通电顺序如下：1.A+B-2.C+B-3.C+A-4.B+A-5.B+C-6.A+C-6步通电顺序1.A+B-2.C+B-3.C+A-4.B+A-5.B+C-6.A+C-每步磁场旋转60度，每6步旋转磁场旋转一周；每步仅一个绕组被换相。随着磁场的旋转，吸引转子磁极随之旋转。磁场顺时针旋转，电机顺时针旋转：1→2→3→4→5→6磁场逆时针旋转，电机顺时针旋转：6→5→4→3→2→11.A+B-2.C+B-3.C+A-4.B+A-5.B+C-6.A+C-2

3、）如何实现换相？1.A+B-2.C+B-3.C+A-4.B+A-5.B+C-6.A+C-必须换相才能实现磁场的旋转，如果根据转子磁极的位置换相，并在换相时满足定子磁势和转子磁势相互垂直的条件，就能取得最大转矩。要想根据转子磁极的位置换相，换相时就必须知道转子的位置，但并不需要连续的位置信息，只要知道换相点的位置即可。在无刷直流电机中，一般采用3个开关型霍尔传感器测量转子的位置。由其输出的3位二进制编码去控制逆变器中6个功率管的导通实现换相。开关型霍尔传感器：霍尔传感器和定子绕组是固定不转的，转子是永久磁铁，磁铁经过转子霍尔传感器后，

4、霍尔器件产生一个脉冲。当将一块通电的半导体薄片垂直置于磁场中时，薄片两侧由此会产生电位差，此现象称为霍尔效应。•霍尔集成电路具有无触点、无磨损、无火花、低功耗、寿命长、灵敏度高、工作频率高的特点。•霍尔集成电路是霍尔元件与电子线路一体化的产品，它是由霍尔元件、放大器、温度补偿电路和稳压电路利用集成电路工艺技术制成的。它能感知一切与磁有关的物理量，又能输出相关的电控信息，所以霍尔集成电路既是一种集成电路，又是一种磁敏传感器。霍尔工作原理如果将一只霍尔传感器安装在靠近转子的位置，当N极逐渐靠近霍尔传感器即磁感应强度达到一定值时，其输出是

5、导通状态；当N极逐渐离开霍尔传感器、磁感应强度逐渐减小时，其输出仍然保持导通状态；只有磁场转变为S极并达到一定值时，其输出才翻转为截止状态。在S-N交替变化磁场下，传感器输出波形占高、低电平各占50%。如果转子是一对极，则电机旋转一周霍尔传感器输出一个周期的电压波形，如果转子是两对极，则输出两个周期的电压波形。直流无刷电机中一般安装3个霍尔传感器，间隔120度或60度按圆周分布。如果间隔120度，则3个霍尔传感器的输出波形相差120度电角度；输出信号为高、低电平各占180度电角度。如果规定输出信号高电平为“1”，低电平为“0”，则输

6、出的三个信号可用3位二进制编码表示。100000001011111110100000001011111110如果间隔60度，则输出波形相差60度电角度。间隔120度与60度的二进制编码是不同的。三相永磁无刷直流电动机转子位置传感器输出信号Ha、Hb、Hc在每360°电角度内给出了6个代码，按其顺序排列，6个代码是101、100、110、010、011、001。当然，这一顺序与电动机的转动方向有关，如果转向反了，代码出现的顺序也将倒过来图5是三相永磁无刷直流电动机的电子换向器主回路，也就是由6只功率开关元件组成的三相H形桥式逆变电路。

7、三相直流无刷电动机的换相原理451ABCXYZ图5三相永磁无刷直流电动机的电子换向器主回路326一、电枢绕组的反电势单根电枢绕组在气隙磁场中的感应电势式中：B——气隙磁感应强度；l——导体的有效长度；v——转子相对于定子导体的线速度。对于线速度v有：式中：n——电动机转速，单位为r/min；D——电枢内径；p——极对数；τ——极距。如果定子每相绕组串联的匝数是N，则每相绕组的反电势为：方波气隙磁感应强度对应的每极磁通为：其中，α是计算极弧系数。因而有：考虑到三相永磁方波电动机是两相同时通电，所以，线电势E为两相电势之和：计算极弧系数

8、的定义为：一个极距内的气隙磁密平均值和气隙磁密最大值的比值。磁通：通过某一截面积的磁力线总数，用Φ表示，单位为韦（伯）Wb；磁感应强度是与磁力线方向垂直的单位面积上所通过的磁力线数目，又叫磁力线密度，也叫磁通密度，用B表示，单位为特（