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文檔簡介

1、電機的分類電機按工作電源種類可分為:直流電機:有刷直流電機:永磁直流電機:稀土永磁直流電動機;鐵氧體永磁直流電動機;鋁鎳鈷永磁直流電動機;電磁直流電機:串勵直流電動機;并勵直流電動機;他勵直流電動機;復勵直流電動機;無刷直流電機:稀土永磁無刷直流電機;溝通電機:單相電動機;三相電動機。無刷直流電機特色電壓種類多:直流供電溝通高低電壓均不受限制。容量范圍大:標準品可達400Kw更大容量能夠訂制。低頻轉矩大:低速能夠達到理論轉矩輸出啟動轉矩能夠達到兩倍或更高。高精度運行:不超出1rpm.(不受電壓改動或負載改動影響)。高效率:所有調速裝置中效率最高比傳統直流電機超出530%。調速范圍:簡略型/通用

2、型(1:10)高精度型(1:100)伺服型。過載容量高:負載轉矩改動在200%之內輸出轉速不變。體積彈性大:實質比異步電機尺寸小能夠做成各樣形狀。可設計成外轉子電機(定子旋轉)。轉速彈性大:能夠幾十轉到十萬轉。制動特征優秀能夠采納四象限運行。可設計成全密閉型IP-54IP-65防爆型等均可。同意高頻度迅速啟動電機不發燙。通用型產品安裝尺寸與一般異步電機同樣易于技術改造。無刷直流電機的構成直流無刷機的構如所示。它主要由機本體、地點感器和子開關路三部分紅。機本體在構上與永磁同步機相像,但沒有型和其余起裝置。其定子一般制成多相(三相、四相、無相不等),子由永遠磁按必定極數(2p=2,4,)成。圖直流

3、無刷電動機的構造原理圖當定子的某一相通,流與子永遠磁的磁極所生的磁互相作用而生的矩,子旋,再由地點感器將子磁地點成信號,去控制子開關路,進而使定子各相按必定序通,定子相流隨子地點子地點的化而按必定的序次相。因為子開關路的通序次是與子角同步的,因此起到了機械向器的相作用。如所示。圖無刷直流電動機基本構造圖所以,所直流無刷機,就其基本構而言,能夠是一臺由子開關路、永磁式同步機以及地點感器三者成的“機系”。其原理框如所示。直流源開關路機地點感器圖直流無刷電動機的原理框圖地點感器在直流無刷機中起著定子磁極地點的作用,開關路供給正確的相信息,馬上子磁磁極的地點信號成信號,而后去控擬訂子相。地點感器種多,

4、且各具特色。在直流無刷機中常的地點感器有以下幾種:磁式地點感器、光式地點感器、磁敏式地點靠近感器【3】。基本工作原理盡人皆知,一般的永磁式直流機的定子由永遠磁成,其主要的作用是在機氣隙中生磁。其樞通后生反磁。其樞通后生反磁。因為刷的向作用,使得兩個磁的方向在直流機運行的程中始保持互相垂直,進而生最大矩而機不斷地運。直流無刷機了無刷相,第一要求把一般直流機的樞放在定子上,把永磁磁鋼放在轉子上,這與傳統直流永磁電動機的構造恰好相反。但僅這樣做仍是不可以的,因為用一般直流電源給定子上各繞組供電,只好產生固定磁場,它不可以與運動中轉子磁鋼所產生的永磁磁場互相作用,以產生單調方向的轉矩來驅動轉子轉動。所

5、以,直流無刷電動機除了由定子和轉子構成電動機本體之外,還要由地點傳感器、控制電路以及功率邏輯開關共同構成的換相裝置,使得直流無刷電動機在運行過程中定子繞組所產生的的磁場和轉動中的轉子磁鋼產生的永磁磁場,在空間一直保持在(/2)rad左右的電角度。無刷直流電機參數本系統采納的無刷電機參數額定功率:100W額定電壓:24V(DC)額定轉速:3000r/min額定轉矩:?m最大轉矩:?m定位轉矩:?m額定電流:4.0A最大電流:8.0A極對數:4霍爾傳感器地點呈60擱置三相無刷電動機主電路及工作方式無刷直流電機有多相構造,每種電動機可分為半橋驅動和全橋驅動,全橋驅動又可分為星形聯絡和三角形聯絡以及不

6、一樣的通電方式。所以,不一樣的選擇會使電動機產生不一樣的性能和成本,這是每一個應用系統設計者都要考慮的問題。下邊做一下對照。(1)繞組的利用率。與一般直流電機不一樣,無刷直流電動機的繞組是斷續通電的。適合地提升繞組通電利用率能夠使同時通電導體數增添,使電阻降落,提升效率。從這個角度來看,三對比四相好,四對比無相好,全橋比半橋好。(2)轉矩的顛簸。無刷直流電動機的輸出轉矩顛簸比一般直流電動機的大,所以希望盡量減小轉矩顛簸。一般相數越多,轉矩的顛簸越小。全橋驅動比半橋驅動轉矩的顛簸小。(3)電路的成本。相數越多,驅動電路所使用的開關管越多,成本越高。全橋驅動比半橋驅動所使用的開關管多一倍,所以成本

7、要高。多相電動機的構造復雜,成本也高【9】。綜合上述剖析,本系統采納三相星形(Y)聯絡全控電路,如圖。圖三相星形(Y)聯絡繞組三相全控橋式電路片機入控制信號到LM621的入端,通內部以后控制信號被加到功率MOSFET的極,通控制信號MOSFET的開關,只需片機控制好各相出的相位關系在子到適合的地點后行相,就能在片機端口出TTL平的候出端將高信號直接加到無刷直流機的相相的上。在三相逆路中,用最多的是如所示的三相式全控逆路。在路中,機的三相星形(Y)。VF1、VF2、VF6六只MOSFET功率管,起的開關作用。他的通方式又可分兩兩通和三三通兩種方式。1.兩兩通方式所兩兩通方式是指每一瞬有兩個功率管

8、通,每隔1/6周期(60角度)相一次,每次相一個功率管,每一功率管通120角度。各功率管的通序是VF1VF2、VF2VF3、VF3VF4、VF4VF5、VF5VF6、VF6VF1、。當功率管VF1和VF2通,流從VF1管流入A相,再從C相流出,VF2管回到源。假如定流入的流所生的矩正,那么從流出所生的矩,它合成的矩如(a)所示,其大小3Ta,方向在Ta和Tc的角均分上。當機60后,由VF1VF2通成VF2VF3通。,流從VF3流入B相再從C相流出,VF2回到源,此合成的矩如(b)所示,其大小同3Ta。但合成矩Tbc的方向了60角度,爾后每次相一個功率管,合成矩矢量方向就跟著60角度,但大小始保

9、持3Ta不。(c)示出了所有合成矩的方向。圖星形(Y)聯絡繞組兩兩通電時的合成轉矩矢量圖a)VF1、VF2導通時合成轉矩;(b)VF2、VF3導通時合成轉矩;c)兩兩通電時合成轉矩矢量圖所以,同一臺無刷直流機,每相通與三相半控路同的流,采納三相星形(Y)全控路,在兩兩相的狀況下,其合成矩增添了3倍。每隔60角度向一次,每個功率管通120,每個通240,此中正相通和反相通各120,其出矩波形如所示。由能夠看出,三相全控的矩波比三相半控小得多。如將三只霍感器按相位差120安裝,它所生的波形如(a)所示。其相的控制路可由一片74LS138型38器和74LS09、74LS38兩片路構成,本系采納無刷直

10、流機用集成芯片LM621控制,如(b)所示。圖全控橋輸出波形圖a)(b)圖全控橋兩兩通電電路原理表示圖(a)傳感器輸出波形;(b)原理表示圖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,每個功率管通180。它的通序次是VF1VF2VF3、VF2VF3VF4、VF3VF4VF5、VF4VF5VF6、VF5VF6VF1、VF6VF1VF2、VF1VF2VF3、。當VF6VF1VF2通,流從VF1流入A相,B相和C相(B、C兩相并)分從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(a)所示,其方向與A相同樣,而大小。60角度后,相到VF1VF2VF3通,即

11、先關斷VF6爾后通VF3(注意,必定要先關VF6爾后通VF3,否就會出VF6和VF3同通,源被短路,是不允的)。流分從VF1和VF3流入,A相和B相(相當于A相和B相并)再流入C相,VF2流出,合成矩如(b)所示,其方向與-C同樣,子再60角度后大小仍。再60角度后,相到VF2VF3VF4通,爾后挨次推,循來去。它的合成矩矢量如(c)所示。圖三三通電時的合成轉矩矢量圖a)VF6VF1VF2導通時合成轉矩;(b)VF1VF2VF3導通時合成轉矩;c)三三通電時的合成轉矩在種通方式里,每瞬均有三個功率管通。每隔60相一次,每次有一個功率管相,每個功率管通180。從某一相上看,星形(Y)三三通方式一相波形如所示。圖星形(Y)聯絡三三通電方式一相電壓波形別的,依據直流源性的不一樣可分兩種:直流是源的稱型逆路,直流是流源的稱流型逆路。它各有特色,本系使用型逆路,它有以下特色:(1)直流源,或接有大容,相當于源,直流基本無脈,直流回路呈低阻抗。(2)因為直流源的位作用,溝通波形矩形波,而且與阻抗角沒關,而溝通流波形和相位因

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