(完整版)三相无刷直流电机系统结构及工作原理.doc
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三相无刷直流电机原理和控制方法一、BLDC电机的工作原理:BLDC电机是由无刷电机和电子调速器组成的系统。
其工作原理主要包括定子和转子两部分。
1.定子部分:BLDC电机的定子上有三个永磁铁,分别是U、V、W相。
这三个相互相隔120度,每个相上都有两个定子绕组。
当定子绕组通电时,会在定子上形成一个旋转的磁场。
2.转子部分:BLDC电机的转子上有多个永磁铁,通常为四个或六个。
这些永磁铁构成了转子的磁极,通过转子上的轴向磁力使得电机可以旋转。
3.电子调速器:BLDC电机的电子调速器主要由功率器件和控制电路组成。
控制电路通过传感器检测电机的转子位置和速度,并根据外部的控制信号来控制功率器件的开关,从而控制电机的转速和运行状态。
BLDC电机的工作原理是通过改变定子绕组的电流方向以产生旋转磁场,进而旋转转子来完成工作的。
二、BLDC电机的控制方法:BLDC电机的控制方法主要包括传感器控制和传感器无控制两种。
1.传感器控制:传感器控制是通过传感器检测电机的旋转位置和速度,并将这些信号反馈给控制器,从而调整电机的驱动信号来控制电机的运行状态和转速。
传感器控制的优点是精确度高、控制稳定,但需要安装传感器,增加了电机的结构复杂性和成本。
2.传感器无控制:传感器无控制是通过算法来估计电机的转子位置和速度,而无需使用传感器。
常见的传感器无控制方法有基于反电动势法和基于电流观测法。
基于反电动势法是通过测量电机绕组的反电动势来推测转子位置和速度。
该方法简单直观,但对低速和低转矩的控制效果不好。
基于电流观测法是通过观察电机绕组的电流变化来推测转子位置和速度。
该方法相对准确,但对电流测量的要求较高。
传感器无控制的优点是结构简单、成本低,但其精确度和控制稳定性相对较差。
三、总结:BLDC电机将传统的有刷直流电机中的机械换向器替换成了电子换向器,具有结构简单、效率高、控制精度高和使用寿命长等优点。
其工作原理是通过改变定子绕组的电流方向以产生旋转磁场,进而旋转转子来完成工作的。
三相直流无刷电机工作原理
三相直流无刷电机是一种没有刷子和换向器的电机,采用电子换向技术来实现转子的换向和驱动。
其工作原理基于电磁感应和电子控制两个主要原理。
首先,三相直流无刷电机的转子上有若干个磁极,固定在定子的内部。
定子上则布置了三个相互平衡的绕组,分别称为A 相、B相和C相。
这三个绕组分别与电源连接,形成一个闭合的电路。
当通过A相绕组传入电流时,产生的磁场与转子上的磁极相互作用,使得转子受到电磁力的作用而开始转动。
接着,当转子旋转到某个位置时,A相绕组的电流就会被切断,而B相绕组的电流则开始流动。
由于转子上的磁极位置发生了变化,同样的,磁场与转子的磁极相互作用,进一步推动转子继续旋转。
这个过程将会不断重复,三个相互平衡的绕组依次通电,不断地产生电磁力,并将转子驱动到连续旋转的模式。
而这个过程的控制则是通过电子线路来实现的。
通过使用传感器来确定转子的位置,并将这些信号传输给电子线路。
电子线路会根据传感器信号来控制绕组的通电情况,实现适时的换向控制。
这样,转子就能按照预定的速度和方向进行旋转。
三相无刷直流电机工作原理的关键在于电子线路的准确控制和
换向的实现,可以通过电子线路中的逻辑门、触发器、半导体等元件来实现精确的换向控制,从而保证电机的稳定运行和高效性能。
3相直流无刷电动机一、引言3相直流无刷电动机是一种高效、可靠且广泛应用的电动机。
它由转子、定子、磁极和电子调节器等组成,通过电子调节器控制电流和电压,实现电机的启动、运行和停止等功能。
本文将详细介绍3相直流无刷电动机的原理、结构、工作原理以及应用领域。
二、原理与结构1. 原理3相直流无刷电动机基于电磁感应原理工作。
当电流通过定子线圈时,产生的磁场与转子上的永磁体磁场相互作用,产生力矩使电机旋转。
通过改变电流的方向和大小,可以控制电机的转速和转向。
2. 结构3相直流无刷电动机由转子、定子、磁极和电子调节器等组成。
•转子:转子是电动机的旋转部分,通常由永磁体组成。
永磁体的磁场与定子线圈的磁场相互作用,产生力矩使电机旋转。
•定子:定子是电动机的静止部分,通常由若干个定子线圈组成。
定子线圈通过通电产生磁场与转子上的永磁体磁场相互作用,产生力矩使电机旋转。
•磁极:磁极是连接转子和定子的部分,用于传递磁场。
通常由磁性材料制成,能够有效传递磁场。
•电子调节器:电子调节器用于控制电机的电流和电压,实现电机的启动、运行和停止等功能。
它通常由功率开关、控制电路和传感器等组成。
三、工作原理3相直流无刷电动机的工作原理如下:1.启动:电子调节器通电,控制电机的电流和电压。
当电流通过定子线圈时,产生的磁场与转子上的永磁体磁场相互作用,产生力矩使电机旋转。
2.运行:电子调节器根据需要控制电机的电流和电压,调节电机的转速和转向。
通过改变电流的方向和大小,可以控制电机的转速和转向。
3.停止:电子调节器停止供电,电机停止旋转。
四、应用领域3相直流无刷电动机广泛应用于各个领域,包括但不限于以下几个方面:1.机械设备:3相直流无刷电动机常用于机械设备中,如机床、起重机、输送机等。
它们可以提供稳定的动力和精确的控制,提高设备的工作效率和精度。
2.汽车工业:3相直流无刷电动机在汽车工业中有广泛的应用。
它们可以用于驱动电动汽车、混合动力汽车和电动摩托车等,提供高效、低噪音的动力系统。
书山有路勤为径;学海无涯苦作舟
无刷直流电机(BLDC)构成及工作原理详解(附部
分生产厂家)
无刷直流电机(BLDC)是永磁式同步电机的一种,而并不是真正的直流电机,英文简称BLDC。
区别于有刷直流电机,无刷直流电机不使用机械的电刷装置,采用方波自控式永磁同步电机,以霍尔传感器取代碳刷换向器,以钕铁硼作为转子的永磁材料,性能上相较一般的传统直流电机有很大优势,是当今最理想的调速电机。
一、有刷直流电机简介
介绍无刷直流电机之前,我们来看看有刷电机:
直流电机以良好的启动性能、调速性能等优点着称,其中属于直流电机
一类的有刷直流电机采用机械换向器,使得驱动方法简单,其模型示意图如下图所示。
直流电机模型示意图
DC电机(有刷电机)的运转示意图
电机主要由永磁材料制造的定子、绕有线圈绕组的转子(电枢)、换
向器和电刷等构成。
只要在电刷的A和B两端通入一定的直流电流,电机的换向器就会自动改变电机转子的磁场方向,这样,直流电机的转子就会持续运转下去。
专注下一代成长,为了孩子。
三相无刷直流电机系统结构及工作原理BLDCM的系统结构包括三相无刷直流电机和驱动电路两部分。
无刷直流电机通常由三个线圈组成,分别称为A相、B相和C相。
这三个线圈通过导电材料连接在一起,形成一个稳定的旋转结构。
驱动电路则通过电子集成电路控制器来控制电流引导到不同的线圈上,以实现电机的旋转。
BLDCM的工作原理基于三个关键的电磁现象:霍尔效应、电磁感应和电压引导。
首先,霍尔效应是通过在电机中使用霍尔传感器来检测磁极的位置,从而确定旋转方向和速度。
霍尔传感器可以感应到每个磁极的位置,并发送信号到电子控制器。
根据这些信号,电子控制器可以准确地控制电流的流向。
其次,电磁感应现象是指当电流通过电机线圈时,会产生磁场。
这个磁场会与电机中的磁极交互,从而导致电机旋转。
电流的流向和大小直接影响电机的旋转速度和力矩。
电子控制器通过调整电流的大小和方向来控制电机的转速和转向。
最后,电压引导是指在电机旋转的过程中,电流的流向需要不断改变。
电子控制器需要根据磁极的位置和旋转速度,及时切换电流的方向,以保持电机的平稳旋转。
这种技术称为电流闭环控制,它可以提高电机的控制精度和稳定性。
BLDCM的驱动电路由电子集成电路控制器(Electronic Speed Controller,ESC)控制,ESC中集成了霍尔传感器和控制算法。
ESC可以实时感知电机转子位置,并根据需求调整电流的大小和方向。
除了控制电流,ESC还可以监测电机温度和保护电机免受电压过高或电流过大等因素的损害。
总之,三相无刷直流电机是通过电子集成电路控制器来驱动的电机。
它具有高效率、低噪音和长寿命的特点。
其工作原理基于霍尔效应、电磁感应和电压引导等关键技术,通过电子控制器实现电流的精确控制和调节。
这种电机系统结构与传统的有刷直流电机相比,具有更大的优势和发展潜力。
无刷直流电机的工作原理无刷直流电机的控制结构无刷直流电机是同步电机的一种,也就是说电机转子的转速受电机定子旋转磁场的速度及转子极数(P)影响:N=120.f / P。
在转子极数固定情况下,改变定子旋转磁场的频率就可以改变转子的转速。
无刷直流电机即是将同步电机加上电子式控制(驱动器),控制定子旋转磁场的频率并将电机转子的转速回授至控制中心反复校正,以期达到接近直流电机特性的方式。
也就是说无刷直流电机能够在额定负载范围内当负载变化时仍可以控制电机转子维持一定的转速。
无刷直流驱动器包括电源部及控制部如图 (1) :电源部提供三相电源给电机,控制部则依需求转换输入电源频率。
电源部可以直接以直流电输入(一般为24V)或以交流电输入(110V/220 V),如果输入是交流电就得先经转换器(converter)转成直流。
不论是直流电输入或交流电输入要转入电机线圈前须先将直流电压由换流器(inverter)转成3相电压来驱动电机。
换流器(inverter)一般由6个功率晶体管(Q1~Q6)分为上臂(Q1、Q3、Q5)/下臂(Q2、Q4、Q6)连接电机作为控制流经电机线圈的开关。
控制部则提供PWM(脉冲宽度调制)决定功率晶体管开关频度及换流器(inverter)换相的时机。
无刷直流电机一般希望使用在当负载变动时速度可以稳定于设定值而不会变动太大的速度控制,所以电机内部装有能感应磁场的霍尔传感器(hall-sensor),做为速度之闭回路控制,同时也做为相序控制的依据。
但这只是用来做为速度控制并不能拿来做为定位控制。
(图一)无刷直流电机的控制原理要让电机转动起来,首先控制部就必须根据hall-sensor感应到的电机转子目前所在位置,然后依照定子绕线决定开启(或关闭)换流器(inverter)中功率晶体管的顺序,如 下(图二) inverter中之AH、BH、CH(这些称为上臂功率晶体管)及AL、BL、CL(这些称为下臂功率晶体管),使电流依序流经电机线圈产生顺向(或逆向)旋转磁场,并与转子的磁铁相互作用,如此就能使电机顺时/逆时转动。
三相直流无刷电机
一、三相直流无刷电机
三相直流无刷电机是由三相交流电动机经过改装后,在电路上加装电子开关,将调速器和开关组合,从而形成一种能够根据电路控制短路电流和短路电压从而调整电机转速的新型电机。
它具有功率大、效率高、可靠性好、使用寿命长、结构简单、可调速范围广等优点,被广泛应用于电梯、机床、医疗器械、饮料机、压缩机等领域的调速驱动、控制用途。
二、三相直流无刷电机的工作原理
三相直流无刷电机的工作原理是通过交流电源的输入,由调速器把电源输入转换成直流电源,从而调节电机的转速。
当调速器调节电压的时候,供电电压的变化会导致交流电机的转速发生变化,从而改变电机的转速,从而达到控制的目的。
三、三相直流无刷电机的结构
三相直流无刷电机的结构由交流电机、调速器、控制电路和散热装置组成,其中调速器通过电路控制调节交流电机的转速,控制电路可以控制调速器的输出电压,从而改变电机的转速,散热装置可以将电机运行时产生的热量散发出去,以保证电机的可靠性和稳定性。
三相直流无刷电机工作原理一、前言三相直流无刷电机是一种高效率、低噪音、长寿命的电机,广泛应用于工业生产和家用电器中。
本文将详细介绍三相直流无刷电机的工作原理。
二、三相直流无刷电机的基本结构三相直流无刷电机由转子和定子两部分组成。
转子是由永磁体和轴承组成的,定子则是由线圈和磁铁组成的。
在转子上有多个永磁体,定子上也有多个线圈,且线圈分布在不同的位置上。
三、三相直流无刷电机的工作原理当外部施加一个电压时,定子中的线圈会产生一个旋转磁场。
这个旋转磁场与转子上的永磁体产生交互作用,使得转子开始旋转。
同时,在转子旋转过程中,不同位置上的线圈会依次被激励,产生不同方向和大小的电动势。
这些电动势将根据特定规律被送回控制器。
四、三相直流无刷电机控制器为了保证三相直流无刷电机正常运行,需要使用控制器来控制电机的转速和方向。
控制器的主要功能是将输入电压转换为适合电机使用的信号,并根据电机反馈信号调整输出信号。
控制器通常由三个部分组成:功率模块、驱动模块和控制模块。
五、三相直流无刷电机的优点相比传统的有刷直流电机,三相直流无刷电机具有以下几个优点:1. 高效率:由于无刷直流电机没有摩擦损耗和换向损耗,因此效率更高。
2. 低噪音:无刷直流电机在运行时噪音更小。
3. 长寿命:由于无刷直流电机没有磨损部件,因此寿命更长。
六、总结三相直流无刷电机是一种高效率、低噪音、长寿命的电机,由转子和定子两部分组成。
当外部施加一个电压时,定子中的线圈会产生一个旋转磁场,使得转子开始旋转。
同时,在转子旋转过程中,不同位置上的线圈会依次被激励,产生不同方向和大小的电动势。
这些反馈信号将被送回控制器,控制器将根据反馈信号调整输出信号以保证电机正常运行。
三相直流无刷电机相比传统的有刷直流电机具有高效率、低噪音和长寿命等优点。
三相无刷直流电机驱动原理一、引言三相无刷直流电机是一种广泛应用于工业和家电领域的电机,其驱动原理是通过电子器件实现电机转子的控制和驱动。
本文将从三相无刷直流电机的基本结构、工作原理以及驱动器件的选择和控制方法等方面进行介绍。
二、三相无刷直流电机的基本结构三相无刷直流电机由转子、定子和传感器组成。
转子是由永磁体组成,定子则由三组线圈(A、B、C相)和磁铁组成。
传感器用于检测转子位置,通常采用霍尔元件或光电传感器。
三、三相无刷直流电机的工作原理三相无刷直流电机通过交替激励定子线圈,产生磁场,使转子转动。
其工作原理可以简单描述为以下几个步骤:1. 传感器检测转子位置:传感器会实时检测转子的位置,并将检测结果反馈给控制器。
2. 控制器计算相应的电流:根据传感器反馈的转子位置信息,控制器会计算出相应的电流值,并将电流信号发送给电机驱动器。
3. 电机驱动器控制电流:电机驱动器根据控制器发送的电流信号,控制电流的大小和方向,使电机产生适当的转矩。
4. 电机转子运动:根据电机驱动器控制的电流信号,电机转子会按照一定的顺序和速度进行旋转。
5. 重复上述步骤:电机会不断地重复执行上述步骤,以保持转子的稳定转动。
四、三相无刷直流电机驱动器件的选择选择适合的驱动器件对于三相无刷直流电机的正常运行至关重要。
常用的驱动器件包括功率MOSFET、IGBT和功率集成电路等。
1. 功率MOSFET:功率MOSFET具有开关速度快、损耗小等特点,适合用于中低功率的电机驱动。
2. IGBT:IGBT具有较高的工作电压和工作温度范围,适合用于高功率电机驱动。
3. 功率集成电路:功率集成电路集成了多种功能和保护电路,能够提供更全面的电机驱动控制。
五、三相无刷直流电机的控制方法三相无刷直流电机的控制方法主要有霍尔传感器反馈控制和电动势反馈控制。
1. 霍尔传感器反馈控制:通过采集霍尔传感器检测的转子位置信息,实时调整电机驱动器的输出电流,以控制电机转速和转向。
三相无刷发电机原理三相无刷直流电机(BLDC)是目前工业自动化领域中广泛应用的一种电机类型,它具有高效率、高速度和高可靠性等优点。
下面将介绍三相无刷发电机的工作原理、结构、控制方式、特点和应用等方面。
一、工作原理三相无刷电机主要由永磁体、转子和定子等部分组成。
永磁体是提供转子磁通的部分,转子由永磁体包围,与永磁体之间构成气隙,转子内部装有磁极,是驱动电机的旋转部分;定子则由三个线圈(相)组成,每个线圈之间相隔120度,电机通过相序的变化来控制转子的转动。
三相无刷电机的工作原理和普通电机相似,即通过电磁感应和动电力作用来实现转子的转动。
在启动时,电机控制器提供电源(通常是直流电源),让电机的转子产生旋转磁场,在旋转磁场的作用下,定子线圈内的磁场也会产生旋转,由于定子线圈的磁场在旋转的过程中是不断变化的,因此会在定子线圈中产生感应电动势,进而引起电流流过定子线圈,产生动力作用,驱动转子进行旋转。
三相无刷电机的最大区别在于其转子没有驱动电源和电刷的设置,因此可以减少电刷和机械结构的摩擦损失,从而提高电机效率和寿命。
二、结构特点三相无刷电机的结构相对简单,主要由永磁体、转子和定子等部分组成。
其中永磁体是提供转子磁通的部分,它通常采用稀土永磁材料,能够提供强大的磁场,确保电机高效、低噪音和高可靠性的运行。
转子由永磁体包围,与永磁体之间构成气隙,转子内部装有磁极,是驱动电机的旋转部分;定子则由三个线圈(相)组成,每个线圈之间相隔120度,电机通过相序的变化来控制转子的转动。
三相无刷电机还具有以下优点:1. 无刷结构,减少机械结构和电刷的损耗,提高机械效率和寿命;2. 不需要传统的换向器,控制简单,能够实现高精度、高效率、高速度和高可靠性的转换;3. 由于不需要电刷和换向器,减少了电机的维护成本、噪音和电磁干扰,能够适用于高精度、低噪音、低振动和高可靠性的工业自动化领域。
三、控制方式三相无刷电机的控制方法主要分为霍尔传感器控制和无传感器控制两种。
三相无刷直流电机系统结构及工作原理2.1 电机的分类电机按工作电源种类可分为:1.直流电机:(1)有刷直流电机:①永磁直流电机:·稀土永磁直流电动机;·铁氧体永磁直流电动机;·铝镍钴永磁直流电动机;②电磁直流电机:·串励直流电动机;·并励直流电动机;·他励直流电动机;·复励直流电动机;(2)无刷直流电机:稀土永磁无刷直流电机;2.交流电机:(1)单相电动机;(2)三相电动机。
2.2 无刷直流电机特点·电压种类多 : 直流供电交流高低电压均不受限制。
·容量范围大 : 标准品可达 400Kw更大容量可以订制。
·低频转矩大 : 低速可以达到理论转矩输出启动转矩可以达到两倍或更高。
·高精度运转 : 不超过 1 rpm.( 不受电压变动或负载变动影响) 。
·高效率 : 所有调速装置中效率最高比传统直流电机高出5~30%。
·调速范围 : 简易型 / 通用型 (1:10) 高精度型 (1:100) 伺服型。
·过载容量高 : 负载转矩变动在200%以内输出转速不变。
·体积弹性大 : 实际比异步电机尺寸小可以做成各种形状。
·可设计成外转子电机 ( 定子旋转 ) 。
·转速弹性大 : 可以几十转到十万转。
·制动特性良好可以选用四象限运转。
·可设计成全密闭型IP-54IP-65防爆型等均可。
·允许高频度快速启动电机不发烫。
·通用型产品安装尺寸与一般异步电机相同易于技术改造。
2.3 无刷直流机的成直流无刷机的构如 2.1 所示。
它主要由机本体、位置感器和子开关路三部分成。
机本体在构上与永磁同步机相似,但没有型和其他起装置。
其定子一般制成多相(三相、四相、无相不等),子由永久磁按一定极数( 2p=2,4 ,⋯)成。
图 2.1直流无刷电动机的结构原理图当定子的某一相通,流与子永久磁的磁极所生的磁相互作用而生的矩,子旋,再由位置感器将子磁位置成信号,去控制子开关路,从而使定子各相按一定序通,定子相流随子位置子位置的化而按一定的次序相。
由于子开关路的通次序是与子角同步的,因而起到了机械向器的相作用。
如 2.2 所示。
图 2.2无刷直流电动机基本结构图因此,所直流无刷机,就其基本构而言,可以是一台由子开关路、永磁式同步机以及位置感器三者成的“ 机系” 。
其原理框如 2.3 所示。
直流电源开关电路电动机位置传感器图 2.3直流无刷电动机的原理框图位置传感器在直流无刷电动机中起着测定转子磁极位置的作用,为逻辑开关电路提供正确的换相信息,即将转子磁钢磁极的位置信号转换成电信号,然后去控制定子绕组换相。
位置传感器种类较多,且各具特点。
在直流无刷电动机中常见的位置传感器有以下几种:电磁式位置传感器、光电式位置传感器、磁敏式位置接近传感器【3】。
2.4 基本工作原理众所周知,一般的永磁式直流电动机的定子由永久磁钢组成,其主要的作用是在电动机气隙中产生磁场。
其电枢绕组通电后产生反应磁场。
其电枢绕组通电后产生反应磁场。
由于电刷的换向作用,使得这两个磁场的方向在直流电动机运行的过程中始终保持相互垂直,从而产生最大转矩而驱动电动机不停地运转。
直流无刷电动机为了实现无电刷换相,首先要求把一般直流电动机的电枢绕组放在定子上,把永磁磁钢放在转子上,这与传统直流永磁电动机的结构刚好相反。
但仅这样做还是不行的,因为用一般直流电源给定子上各绕组供电,只能产生固定磁场,它不能与运动中转子磁钢所产生的永磁磁场相互作用,以产生单一方向的转矩来驱动转子转动。
所以,直流无刷电动机除了由定子和转子组成电动机本体以外,还要由位置传感器、控制电路以及功率逻辑开关共同构成的换相装置,使得直流无刷电动机在运行过程中定子绕组所产生的的磁场和转动中的转子磁钢产生的永磁磁场,在空间始终保持在(π/2 ) rad 左右的电角度。
2.5 无刷直流电机参数本系统采用的无刷电机参数·额定功率: 100W·额定电压: 24V(DC)·额定转速: 3000r/min·额定转矩: 0.23N?m·最大转矩: 0.46N?m·定位转矩: 0.01N?m·额定电流: 4.0A·最大电流: 8.0A·极数: 4·霍感器位置呈60°放置2.6 三相无刷机主路及工作方式无刷直流机有多相构,每种机可分半和全,全又可分星形和三角形以及不同的通方式。
因此,不同的会使机生不同的性能和成本,是每一个用系者都要考的。
下面做一下比。
(1)的利用率。
与普通直流机不同,无刷直流机的是断通的。
适当地提高通利用率可以使同通体数增加,使阻下降,提高效率。
从个角度来看,三相比四相好,四相比无相好,全比半好。
(2)矩的波。
无刷直流机的出矩波比普通直流机的大,因此希望尽量减小矩波。
一般相数越多,矩的波越小。
全比半矩的波小。
(3)路的成本。
相数越多,路所使用的开关管越多,成本越高。
全比半所使用的开关管多一倍,因此成本要高。
多相机的构复,成本也高【9】。
合上述分析,本系采用三相星形(Y)全控路,如 2.4 。
图 2.4三相星形(Y)联结绕组三相全控桥式电路片机入控制信号到 LM621的入端,通内部之后控制信号被加到功率MOSFET的极,通控制信号 MOSFET的开关,只要片机控制好各相出的相位关系在子到合适的位置后行相,就能在片机端口出 TTL 平的候出端将高信号直接加到无刷直流机的相相的上。
在三相逆路中,用最多的是如 2.4 所示的三相式全控逆路。
在路中,机的三相星形( Y)。
VF1、VF2、⋯、 VF6 六只MOSFET功率管,起的开关作用。
他的通方式又可分两两通和三三通两种方式。
1.两两通方式所两两通方式是指每一瞬有两个功率管通,每隔 1/ 6 周期( 60°角度)相一次,每次相一个功率管,每一功率管通 120° 角度。
各功率管的通序是 VF1VF2、 VF2VF3、VF3VF4、VF4VF5、 VF5VF6、 VF6VF1、⋯。
当功率管 VF1和 VF2通,流从 VF1管流入 A 相,再从 C相流出,VF2管回到源。
如果定流入的流所生的矩正,那么从流出所生的矩,它合成的矩如 2.5 ( a)所示,其大小3 Ta,方向在 Ta 和- Tc 的角平分上。
当机 60°后,由 VF1VF2通成 VF2VF3通。
,流从 VF3流入 B 相再从 C相流出, VF2回到源,此合成的矩如 2.5 (b)所示,其大小同3 Ta。
但合成矩 Tbc 的方向了 60° 角度,而后每次相一个功率管,合成矩矢量方向就随着60° 角度,但大小始保持3 Ta 不。
2.5 (c)示出了全部合成矩的方向。
图2.5 星形( Y )联结绕组两两通电时的合成转矩矢量图(a) VF1、 VF2导通时合成转矩;( b) VF2、V F3 导通时合成转矩;(c)两两通电时合成转矩矢量图所以,同一台无刷直流机,每相通与三相半控路同的流,采用三相星形( Y)全控路,在两两相的情况下,其合成矩增加了 3 倍。
每隔60° 角度向一次,每个功率管通120°,每个通240°,其中正相通和反相通各 120°,其出矩波形如 2.6 所示。
由 2.6 可以看出,三相全控的矩波比三相半控小得多。
如将三只霍感器按相位差 120°安装,它所生的波形如 2.(7 a)所示。
其相的控制路可由一片 74LS138 型 3-8 器和 74LS09、 74LS38两片路构成,本系采用无刷直流机用集成芯片LM621 控制,如2.7(b)所示。
图 2.6全控桥输出波形图( a)(b)图 2.7全控桥两两通电电路原理示意图( a)传感器输出波形;(b)原理示意图2.三三通方式所三三通方式,是指每一瞬均有三只功率管同通,每隔60°相一次,每个功率管通 180°。
它的通次序是 VF1VF2VF3、VF2VF3VF4、VF3VF4VF5、VF4VF5VF6、VF5VF6VF1、VF6VF1VF2、VF1VF2VF3、⋯。
当 VF6VF1VF2 通,流从 VF1流入 A 相, B 相和 C 相( B、C两相并)分从 VF6 和 VF2 流出。
流 B 相和 C 相的流分流 A 相的 1/2 ,其合成矩如2.8 (a)所示,其方向与 A 相相同,而大小1.5Ta 。
60° 角度后,相到 VF1VF2VF3通,即先关断 VF6而后通 VF3 (注意,一定要先关 VF6 而后通 VF3,否就会出 VF6和 VF3同通,源被短路,是不允的)。
流分从 VF1和 VF3流入, A 相和 B 相(相当于 A 相和 B 相并)再流入 C 相, VF2流出,合成矩如2.8 ( b)所示,其方向与 -C 相同,子再 60° 角度后大小仍 1.5Ta 。
再 60° 角度后,相到 VF2VF3VF4通,而后依次推,循往复。
它的合成矩矢量如 2.8 (c)所示。
图2.8 三三通电时的合成转矩矢量图(a) VF6VF1VF2导通时合成转矩;( b) VF1VF2VF3导通时合成转矩;(c)三三通电时的合成转矩在种通方式里,每瞬均有三个功率管通。
每隔 60° 相一次,每次有一个功率管相,每个功率管通180°。
从某一相上看,星形(Y)三三通方式一相波形如2.9 所示。
图 2.9星形(Y)联结三三通电方式一相电压波形此外,根据直流侧电源性质的不同可分为两种:直流侧是电压源的称为电压型逆变电路,直流侧是电流源的称为电流型逆变电路。
它们各有特点,本系统使用电压型逆变电路,它有以下特点:(1)直流侧为电压源,或接有大电容,相当于电压源,直流侧电压基本无脉动,直流回路呈现低阻抗。
(2)由于直流电压源的钳位作用,交流侧电压波形为矩形波,并且与阻抗角无关,而交流侧电流波形和相位因负载阻抗角而异。
(3)当交流侧为阻感性负载时需提供无功功率,直流侧电容起缓冲无功能量的作用,为了给交流侧反馈的无功能量提供通道,逆变桥给臂都并联反馈二极管【8】。
电压型逆变电路主要用于两方面:①笼式交流电动机变频调速系统。
由于逆变电路只具有单方向传递电能的功能,故比较适用于稳态运行、无需频繁起制动和加、减速的场合。
②不停电电源。
该电源在逆变入端并接蓄电池,类似于电压源。