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无刷直流电机演示文稿 当前第1页\共有33页\编于星期日\3点 优选无刷直流电机ppt 当前第2页\共有33页\编于星期日\3点 简介： 无刷电机是指无电刷和换向器（或集电环）的电机，又称无换向器电机。早在上世纪诞生电机的时候，产生的实用性电机就是无刷形式，即交流鼠笼式异步电动机。但是，异步电动机有许多无法克服的缺陷。 本世纪中叶诞生了晶体管，因而采用晶体管换向电路代替电刷与换向器的直流无刷电机就应运而生了。这种新型无刷电机称为电子换向式直流电机，它克服了第一代无刷电机的缺陷。 当前第3页\共有33页\编于星期日\3点 直流无刷电机的结构 下图为直流无刷电机的外部形状 当前第4页\共有33页\编于星期日\3点 前言： 传感器的无刷直流电机与无传感器的无刷直流电机的基本工作原理是一致的，主要差别是有传感器的无刷直流电机是利用如霍尔元件位置传感器来检测转子位置信号。而无位置传感器的无刷直流电机取消了作为位置传感器的霍尔元件，利用一些控制算法来计算出转子位置信号。 当前第5页\共有33页\编于星期日\3点 注： 霍尔元件是应用霍尔效应的半导体。一般用于电机中测定转子转速,如录象机的磁鼓,电脑中的散热风扇等;是一种基于霍尔效应的磁传感器。 所谓霍尔效应，是指磁场作用于载流金属导体、半导体中的载流子时，产生横向电位差的物理现象。 当前第6页\共有33页\编于星期日\3点 无刷直流电机的基本组成 无刷直流电机主要由电机本体，位置传感器和电子换向线路组成。电动机本体在结构上与永磁同步电动机相似，但没有笼型绕组和其他起动装置。其定子绕组一般制成多相(三相、四相、五相不等相)。转子由永久磁钢按一定极对数(2p=2，4，……)组成。 当前第7页\共有33页\编于星期日\3点 无刷直流电机的工作原理 在无刷直流电动机集中，电枢绕组被设置在定子上，永磁体磁极被设置在转子上。定子各相电枢绕组相对转子永磁体磁场的位置，由转子位置传感器通过电子方式或电磁方式所感知；并利用其输出信号，通过电子转换电路，按照一定的逻辑程序去驱动与电枢绕组相连接的相应的功率开关晶体管，把电流开关换向到相应的电枢绕组。 当前第8页\共有33页\编于星期日\3点 随着转子的转动，转子位置传感器不断地发送出信号，致使电枢绕组不断地依次通电，不断地改变通电状态，从而使得在某一磁极下的线圈导体中流过的电流方向始终不变，这就是无刷直流永磁电机的无接触式电子换向过程的实质。 当前第9页\共有33页\编于星期日\3点 我们可以设想： 在有刷直流电机中，如果把原先处于电动机内部的旋转电枢翻出来变成定子，把所有被连接在机械换向器上面的电枢绕组的引线头抽出来，并且给每一个引线头提供一个功率晶体管开关；而把原先处于外部的静止永磁体移入电动机的内腔变为转子，即可实现有刷与无刷直流电机的转换，但这样必须包含大量的功率晶体管开关元件和与之相适应的转子位置传感器，这种方法很难实现。因此，定子电枢采用一般交流电动机中的三项绕组，借助转子位置传感器检测出转子永磁体磁场与定子电枢绕组三项轴线之间的相对空间位置，通过逻辑信号处理和控制，来实现定子电枢三相绕组的电子换向。 当前第10页\共有33页\编于星期日\3点 电枢绕组的连接方式 一、星形连接绕组 星形连接绕组是把所有相绕组线圈的首段或尾端连接在一起；与之相配的电子换向（相）电路可以是桥式线路，也可以是非桥式电路。图（a）（b）为星形绕组与桥式线路组合，图（c）（d）为星形绕组与非桥式线路的组合 当前第11页\共有33页\编于星期日\3点 当前第12页\共有33页\编于星期日\3点 封闭式连接绕组 当前第13页\共有33页\编于星期日\3点 特殊连接的绕组 当前第14页\共有33页\编于星期日\3点 电子换向（相） 换向（相）又可以称为“换流”。在无刷直流永磁电机中，来自转子位置传感器的信号，经处理后按一定的逻辑程序，驱使某些与电枢绕组相连接的功率开关晶体管在某一瞬间导通或截止，迫使某些原来没有电流的电枢绕组内开始流通电流，某些原来有电流的电枢绕组内开始关断电流或改变电流的流通方向，从而迫使定子磁状态产生变化。我们把这种利用电子电路来实现电枢绕组内电流变化的物理过程称为电子换向（相）或“换流”。每“换流”一次，定子磁状态就改变一次，连续不断地“换流”，就会在工作气息内产生一个跳跃式的旋转磁场。 当前第15页\共有33页\编于星期日\3点 以三相星形桥式连接为例 1、二相导通星形三相六状态 2、三相导通星形三相六状态 3、二相三