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无刷直流电机的原理及应用

无刷直流电机的原理及应用

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    无刷直流电机能在额定值下造成稳定的转矩性能,因为同步电机的电磁场和转子的电磁场保持90度,所以根据电机碳刷和电机换向器,在电机运行过程易造成火花放电损坏元器件。由于交流电机没有碳刷和换向器,不需要相应的维护,但性能比无刷DC电机复杂。半导体的开关频率更快,因此可以显著提高驱动电机的性能,微处理器的速度也变得越来越快,保证了交流电机的运行,完成了在两周直角坐标系下的正常运行。此外,由于许多微处理器可以在操作方面发挥重要作用,因此体积越来越小。

直流电机

  位置传感器在有刷直流电机的作用是测量转子磁场位置,为逻辑电路提供合理的换向信息量,将转子磁场的本地数据信号转换成电信号,进而操纵电机定子绕组换向。传感器的种类很多,各有特点。无刷直流电机中常用的位置传感器有以下几种:电感式位置传感器,光学式位置传感器,磁敏式部位接近开关。

  电感式位置传感器广泛应用于无刷直流电机,用以三相直流电有刷电机电动机的张口变电器由电机定子和追踪转子两部份构成。电机定子一般有六个极,他们相互之间的间隔时间各自为60度,初级绕组缠绕在三个极上,这三个极相互串联,然后与高压电源连接。

         此外,三个极分别缠绕有次级绕组WA、WB和WC。它们相隔120度。跟踪转子是由非磁性原料制成的圆柱体,上面嵌有120度扇形磁化原料。装配时与电机传动轴连接,位置配合一定磁场。初级绕组产生的高频磁通根据跟踪转子上的原料耦合到次级绕组,于是在次级绕组上形成感应电压。另外,两相次级绕组的感应电压基本为零,因为它是通过非耦合控制回路与初级绕组相连的。随着电机转子的旋转,扇形片也旋转,使其离开当前的初级绕组并接近下一个初级绕组。

   这样,随着转子的运动,在张口变压器的次级绕组中磁感应出工作电压。一般扇形磁块的可视角度略大于120度电视角,常用130度电视角。在三相全控电源电路中,为了更好地改变数据选择器的相位,扇形磁块的方向为180度电视角。同时,扇形导磁块的数量应与大多数无刷直流电机的数量相同。