無刷直流電動(dòng)機(jī)ppt課件(已修改)
2025-05-16 23:38 本頁面
【正文】 溫故知新 直流伺服電動(dòng)機(jī)工作原理，換向器和電刷的作用？（ P35） 交流同步伺服電動(dòng)機(jī)工作原理（ P54） 直流伺服電機(jī) 交流伺服電機(jī) 第 7章 無刷直流電動(dòng)機(jī) Brushless DC Motors (BLDCMs) 4 無刷直流電動(dòng)機(jī)系統(tǒng) 概述 及基本組成 無刷：克服傳統(tǒng)直流電動(dòng)機(jī)機(jī)械換向方式缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：調(diào)速性能好，體積小質(zhì)量輕，效率高，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，無勵(lì)磁損耗 應(yīng)用領(lǐng)域：航空航天，機(jī)器人，數(shù)控機(jī)床等精密傳動(dòng)領(lǐng)域 5 無刷直流電動(dòng)機(jī)系統(tǒng) 概述及 基本組成 位置傳感 器 逆變器 電機(jī)本體 控制信號 控制器 輸 出 直流電 源 無刷直流電機(jī)構(gòu)成框圖 6 無刷直流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu) 定子 永磁轉(zhuǎn)子 傳感器定子 傳感器轉(zhuǎn)子 (a) 結(jié)構(gòu)示意圖 (b) 定轉(zhuǎn)子實(shí)際結(jié)構(gòu) 1. 電動(dòng)機(jī)本體 7 N S N S N S N S 表面式磁極 N N N N N N S S S S S S 嵌入式磁極 N S N S N S N S 環(huán)形磁極 內(nèi) 轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式 8 實(shí)際電機(jī) 外轉(zhuǎn)子 繞組 永磁體 內(nèi)定子 結(jié)構(gòu)示意圖 外轉(zhuǎn)子無刷直流電動(dòng)機(jī) 9 2. 逆變器 作用：控制電機(jī)定子各相繞組通電順序和時(shí)間。 分類：半橋式（半控） 橋式（全控） 10 2. 逆變器 U S A B C D b) 四相半橋主電路 U S A B C a) 三相半橋主電路 1) 非橋式（半橋式） ——半控型 11 2. 逆變器 2) 橋式 ——全控型 c) 星形聯(lián)結(jié)三相橋式主電路 US VD1 VD4 VT1 VT4 VD5 VD2 VT3 VT6 VD3 VD6 VT5 VT2 A B C 12 2. 逆變器 d) 三角形聯(lián)結(jié)三相橋式主電路 2) 橋式 ——全控型 U S VD 1 VD 4 VT 1 VT 4 VD 5 VD 2 VT 3 VT 6 VD 3 VD 6 VT 5 VT 2 A B C 13 主電路選擇原則 繞組利用率： 三相繞組優(yōu)于四相、五相繞組 轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)： 相數(shù)越多，轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)越小 電路成本： 相數(shù)越多，電路成本越高 星形聯(lián)接三相橋式主電路應(yīng)用最多 3. 位置傳感器 位置傳感器：實(shí)時(shí)檢測轉(zhuǎn)子位置 15 3. 位置傳感器 位置傳感器 有位置傳感器檢測 無位置傳感器檢測 磁敏式 光電式 電磁式 接近開關(guān)式 正余弦變壓器 編碼器 反電動(dòng)勢檢測 續(xù)流二極管工作狀態(tài)檢測 定子三次諧波檢測 瞬時(shí)電壓方程法 16 4. 控制器 控制器 模擬控制系統(tǒng) 數(shù)字控制系統(tǒng) 分立元件加少量集成電路構(gòu)成的模擬控制系統(tǒng) 基于專用集成電路的控制系統(tǒng) 數(shù)?；旌峡刂葡到y(tǒng) 全數(shù)字控制系統(tǒng) 控制器 是無刷直流電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行并實(shí)現(xiàn)各種調(diào)速伺服 功能的指揮中心 17 逆變器、位置傳感器與控制器 控制器 ：無刷直流電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行并實(shí)現(xiàn)各種調(diào)速伺服功能的指揮中心 位置傳感器 ：實(shí)時(shí)檢測轉(zhuǎn)子位置 逆變器 ：控制電機(jī)定子各相繞組通電順序和時(shí)間 三者共同組成換相裝置，起到電子換向器作用 18 永磁無刷直流 電機(jī)系統(tǒng)圖 控制電路對轉(zhuǎn)子位置傳感器檢測的信號進(jìn)行邏輯變換后產(chǎn)生脈寬調(diào)制 PWM信號，經(jīng)過驅(qū)動(dòng)電路放大送至逆變器各功率開關(guān)管，從而控制電動(dòng)機(jī)各相繞組按一定順序工作，在電機(jī)氣隙中產(chǎn)生跳躍式旋轉(zhuǎn)磁場。 基本工作原理 19 工作原理 磁極圖示位置 → 位置信號→ 邏輯變換 → V V6開通→ A、 B相導(dǎo)通 → I:E+ABE → 電機(jī)順時(shí)針旋轉(zhuǎn) 磁極轉(zhuǎn)過 60o圖示位置 →位置信號 → 邏輯變換→ V V2 開通 → A、 C相導(dǎo)通 → I: E+
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