單相直流無刷電機實驗報告(編輯修改稿)
2024-11-12 07:47 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 矽鋼片、漆包線和上下絕緣線架組成。矽鋼片的功能是負責(zé)將磁極導(dǎo)出，以便于確定 N、 S的強弱；而繞組決定磁力線的方向性，包括N、 S極和控制信號，不斷改變繞組極性，推動磁框運轉(zhuǎn)，達到做功的目的。定子繞組多為四相（實際為單相串聯(lián)）對稱分布，即互成 90176。 夾角。 電樞N永磁轉(zhuǎn)子NS S定子氣隙 固定磁場部分：由磁環(huán)提供固定磁場，以用于旋轉(zhuǎn)時的動力。 直流無刷電機工作原理 通常直流電機的定子由永久磁鋼組成，它的主要作用是為了在氣隙中形成磁場，電機的電樞繞組通電后能夠產(chǎn)生感應(yīng)磁場，電機在運行過程中，由于電刷的作用，上述兩個磁場的方向總是相互垂直，從而產(chǎn)生最大的輸出轉(zhuǎn)矩。單相直流無刷電機中除掉了電刷，為了實現(xiàn)無電刷換向，首先將直流電機的電樞繞組至于其定子位置上，相對應(yīng)的將永久磁鋼置于其轉(zhuǎn)子位置上，這和傳統(tǒng)直流電機的結(jié)構(gòu)相反，但是這樣做并不夠，由于使用直流電源給定子繞組供電時，只能夠產(chǎn)生不能移動的磁場，但轉(zhuǎn)子磁鋼所產(chǎn)生的磁場總是處于運動狀態(tài)，所以他們不能夠相互垂直，這樣也就不能夠驅(qū) 動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。因此，單相直流無刷電機系統(tǒng)除了電機轉(zhuǎn)子和定子組成本體之外，還需要由控制電路、位置傳感器及功率邏輯開關(guān)構(gòu)成的換向裝置。上述組合在一起才使得單相直流無刷電機運行過程中定子繞組產(chǎn)生的磁場與轉(zhuǎn)子磁鋼轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的磁場，在空間中始終保持90176。左右的電角度，從而驅(qū)動電機不斷的旋轉(zhuǎn)。單相直流無刷電機的繞組形式有兩種：雙極性繞組和雙繞線繞組。 啟動電壓：是指當(dāng)突然通電后，能夠使風(fēng)扇啟動的最小電壓，這是由控制芯片的工作電壓等決定的。 風(fēng)扇除正負兩條電源線以外，還有第三條線，輸出 RD信號。 RD 信號的作用是供外部系統(tǒng)計算 風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速 ,還有當(dāng)風(fēng)扇出現(xiàn)異常停止轉(zhuǎn)動時 ,信號線輸出高壓信號反饋給系統(tǒng)報警。 四、 實驗要求 4） 拆卸電機 仔細觀察軸流風(fēng)扇用直流無刷電動機，拆開電機，注意不要損壞電機和PCB 電路。 5） 分析電機結(jié)構(gòu)與電路 分析電機的物理結(jié)構(gòu)以及控制驅(qū)動電路的元件及工作原理，畫出電路原理圖。 6） 設(shè)計實驗方案 根據(jù)實驗對象的特點，設(shè)計實驗方案。要求測量出電機的調(diào)速特性曲線、始動電壓、電壓 電流關(guān)系曲線。 五、 實驗步驟 與實驗數(shù)據(jù) 拆卸電機，觀察內(nèi)部結(jié)構(gòu)。 轉(zhuǎn)子的拆卸： 撕開后面不干膠商標(biāo)，壓住轉(zhuǎn)子，用 鑷子或 尖嘴鉗 從 尾軸端部 摳出 軸 塑料扣環(huán)， 拔出轉(zhuǎn)子 。 定子拆卸：定子是熱壓塑料固定的，需要從后尾用尖頭電烙鐵燙開一圈才能拆下，易損壞，要小心 ，烙鐵不能燙的太深，以免損壞 PCB 板上的元器件 。如果損壞，則根據(jù)對電路板的分析確定監(jiān)測點，在完好的電機背后鉆孔，焊接檢測引線測量。 轉(zhuǎn)子與風(fēng)扇葉 片做成一體，風(fēng)扇葉片內(nèi)套有環(huán)形的永磁體。在轉(zhuǎn)子軸上套有一個彈簧，軸上有一圈凹槽，用來卡住塑料扣環(huán)。 定子固定在控制驅(qū)動 PCB 板上， PCB 板固定在風(fēng)扇架上。定子有四個繞組，實際為各繞串聯(lián)，最終形成 NSNS的 兩對極的單相系統(tǒng)。由于風(fēng)扇是單向供霍爾元件 彈簧 軸承 電的，所以要產(chǎn)生 NSNS這樣兩對極，則必然相鄰的兩個繞組雖然通同向的電流，必需要反向繞制。 按照理論知識來講，單相無刷直流電機氣隙磁路應(yīng)該是不對稱的，只有這樣才能獲得啟動轉(zhuǎn)矩，然而，在實驗過程中，我并沒有發(fā)現(xiàn)磁路的不對稱。 控制驅(qū)動 PCB 板上 有控制芯片 LB1861M 和 LM393。此外 霍爾元件穿透 PCB板，以便能夠?qū)D(zhuǎn)子磁極方向檢測 ，并向驅(qū)動芯片輸送控制信號 。 分析電機結(jié)構(gòu)和 PCB 電路。 分析記錄電機的結(jié)構(gòu)，通過測試 PCB 電路 各 焊點 ，繪制控制驅(qū)動電路原理圖，分析控制原理。 使用萬用表測量 PCB 上各焊
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