永磁無刷直流電機通進的是直流

2023-01-14 20:54:03 字數 2001 閱讀 4925

永磁無刷直流電機通進的是直流,但並不是像有刷電機那樣持續通電給轉子,它是通給定子的。有外轉子和內轉子兩種,都是只有定子帶電。而這種電機又分霍爾有感式和無感式兩種,前者有自帶電路通過轉子位置變化而變化磁場,後者則需要專用控制器(電子調速器)。

所以並不是直觀的用直流直接帶動電機工作的

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,同三相非同步電動機十分相似。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感測器。驅動器由功率電子器件和積體電路等構成,其功能是:

接受電動機的啟動、停止、制動訊號,以控制電動機的啟動、停止和制動;接受位置感測器訊號和正反轉訊號,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訊號,用來控制和調整轉速;提供保護和顯示等等。

由於無刷直流電動機是以自控式執行的,所以不會象變頻調速下過載啟動的同步電機那樣在轉子上另加啟動繞組,也不會在負載突變時產生振盪和失步。

中小容量的無刷直流電動機的永磁體,現在多採用高磁能積的稀土釹鐵硼(nd-fe-b)材料。因此,稀土永磁無刷電動機的體積比同容量三相非同步電動機縮小了乙個機座號。

近三十年來針對非同步電動機變頻調速的研究,歸根到底是在尋找控制非同步電動機轉矩的方法,稀土永磁無刷直流電動機必將以其寬調速、小體積、高效率和穩態轉速誤差小等特點在調速領域顯現優勢。

無刷直流電機因為具有直流有刷電機的特性,同時也是頻率變化的裝置,所以又名直流變頻,國際通用名詞為bldc.無刷直流電機的運轉效率,低速轉矩,轉速精度等都比任何控制技術的變頻器還要好,所以值得業界關注.本產品已經生產超過55kw,可設計到400kw,可以解決產業界節電與高效能驅動的需求。

一、直流發電機工作原理

直流發電機的工作原理就是把電樞線圈中感應的交變電動勢,靠換向器配合電刷的換向作用,使之從電刷端引出時變為直流電動勢的原理。

感應電動勢的方向按右手定則確定(磁感線指向手心,大拇指指向導體運動方向,其他四指的指向就是導體中感應電動勢的方向。)

在圖1.1所示瞬間,導體a b 、c d 的感應電動勢方向分別由 b指向 a和由d 指向 c 。這時電刷 a呈正極性,電刷b 呈負極性。

圖1.1 直流發電機原理模型

當線圈逆時針方向旋轉180°時,這時導體c d 位於n 極下,導體a b 位於s 極下,各導體中電動勢都分別改變了方向。

圖1.2 直流發電機原理模型

從圖看出,和電刷 a接觸的導體永遠位於 n極下,同樣,和電刷 b接觸的導體永遠位於s 極下。因此,電刷 a始終有正極性,電刷 b始終有負極性,所以電刷端能引出方向不變的但大小變化的脈振電動勢。如果電樞上線圈數增多,並按照一定的規律把它們連線起來,可使脈振程度減小,就可獲得直流電動勢。

這就是直流發電機的工作原理。

二、直流電動機的工作原理

導體受力的方向用左手定則確定。這一對電磁力形成了作用於電樞乙個力矩,這個力矩在旋轉電機裡稱為電磁轉矩,轉矩的方向是逆時針方向,企圖使電樞逆時針方向轉動。如果此電磁轉矩能夠克服電樞上的阻轉矩(例如由摩擦引起的阻轉矩以及其它負載轉矩),電樞就能按逆時針方向旋轉起來。

圖1.3 直流電動機的原理模型

當電樞轉了180°後,導體 cd轉到 n極下,導體ab轉到s極下時,由於直流電源供給的電流方向不變,仍從電刷 a流入,經導體cd 、ab 後,從電刷b流出。這時導體cd 受力方向變為從右向左,導體ab 受力方向是從左向右,產生的電磁轉矩的方向仍為逆時針方向。

圖1.4 直流電動機原理模型

因此,電樞一經轉動,由於換向器配合電刷對電流的換向作用,直流電流交替地由導體 ab和cd 流入,使線圈邊只要處於n 極下,其中通過電流的方向總是由電刷a 流入的方向,而在s 極下時,總是從電刷 b流出的方向。這就保證了每個極下線圈邊中的電流始終是乙個方向,從而形成一種方向不變的轉矩,使電動機能連續地旋轉。這就是直流電動機的工作原理

因為永磁無刷直流電機內部換相,雖然外部輸入直流,但是對在內部電流卻不停的換向,相當於脈衝,一會這個值,一會那個值,說白了就相當於交流電了;這個脈衝施加給定子,當然他的轉矩要產生脈動了,所以永磁無刷直流電機的轉矩會產生脈動。

相數越多速度越慢。速度與磁機對數成反比

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直流電機小結

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直流電機總結

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