无刷直流电机简介ppt课件.ppt
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1、无刷直流电机1主要内容:1.无刷直流电机的结构组成2.无刷直流电机的工作原理3.无刷直流电机的数学模型4.转矩波动的成因&抑制21.无刷直流电机的结构组成图一 结构框图(1)结构框图&控制系统示意图3图二 三相无刷直流电机控制系统4无刷直流电动机的电机本体:无刷直流电动机的电机本体:永磁同步电动机;主要特征:气隙磁场波形与电枢电流波形为方波;位置检测器:位置检测器:有位置传感器检测和无位置传感器检测;常见的有位置传感器是霍尔开关式位置传感器;目前比较成熟的无转子位置传感器控制方法主要有反电动势过零检测法和定子三次谐波检测法等。逆变器:逆变器:逆变器主电路有桥式和非桥式两种,而电枢绕组既可以接成
2、星形也可以接成角形,因此电枢绕组与逆变器主电路的连接可以有多种不同的组合;无刷直流电动机最常见的工作方式是星形两相导通三相六状态。(2)各个单元结构的性能与作用5控制器主要功能:控制器主要功能:(1) 对转子位置检测器输出的信号,PWM调制信号,正反转和停车信号进行逻辑综合,为驱动电路提供各开关管的斩波信号和选通信号,实现电机的正反转及停车控制;(2) 产生PWM调制信号,使电机的电压随给定速度信号而自动变化,实现电机开环调速;(3) 对电机进行速度闭环调节和电流闭环调节,使系统具有较好的动态和静态性能;(4) 实现短路,过流,过电压和欠电压等故障保护功能。注意:注意:5种种PWM调制方式调制
3、方式PWM_ON ON_PWM H_ON_L_PWM H_PWM_L_ON H_PWM_L_PWM不同调制方式的会对换向转矩造成不同的影响。综合考虑(1)(2)最常用,(3)(4)次之,(5)最不常用。 62.无刷直流电机工作原理图三 工作原理示意图 A相、B相、C相绕组分别与功率管(VT1 ,VT4 )(VT3 ,VT6 ),(VT5 ,VT2 )相接,磁极位置传感器跟踪转子与电动机转轴相连接,通过逆变器功率管按一定的规律导通关断,使电机定子电枢产生按60角度不断前进的磁势,带动电机转子旋转实现的。 原本两个磁势向量当其夹角为90时,相互作用力最大,但是由于电子电枢产生的磁势是以60角度前进
4、,因此在每种触发模式下,转子磁势与定子磁势的夹角在12060之间变化才能产生最大的平均电磁转矩。7 如图所示三相全控电路方式,相比于半控有着突出的优点,故应用于大多数控制场合。 三相全控方式又分为两两导通与三三导通。两两导通方式每个瞬间导通两个开关管,每60度换相一次,每次换相一个开关管,每个开关管导通120度;三三导通方式每个瞬间导通三个开关管,每60度换相一次,每个开关管导通180度。图四 三相全控示意图图五 反电动势、电流波形83.无刷直流电机的数学模型 由于BLDCM 的气隙磁场、反电势以及电流波形是非正弦的,因此采用直、交轴坐标变化不是很有效的分析方法。直接利用电机本身的相变量来建立
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