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电拖第11章特种同步电动机
自控式变频调速系统
9.1永磁无刷直流电动机
直流电动机调速系统，调速性能好。
但有重大缺点，那就是它带有机械换向装置——换向器及电刷。
定、转子倒置，把机械换向装置改成电子换向器，这就是无刷直流电动机。
9.1.1永磁无刷直流电动机的构成
三大部分组成：定子－－m相，集中（或分布）绕组，
电机本体
转子－－永磁，梯形波磁密，图a
位置检测器
功率变换器电子换向器
（直-交无源变器）
与同步电机的区别：同步电机
定子，3分布绕组，
转子，正弦波磁密，图b
9.1.2永磁无刷直流电动机的工作原理
1．矩角特性
矩角特性曲线将与磁密曲线
相似，也是一个梯形波。
o导通时的波形：
2．电机匀速旋转，A相120导通时
方波电压
方波电势
方波电流
电路方程方波转矩
是无刷直流电机的主要特征
o
3．120单极性电流工作的无刷直流电动机
主电路
波形图
三个主开关元件依次轮
流导通，各占120o，
导通的区域由位置信号确定
区域1、2－－A相
区域3、4－－B相
区域5、6－－C相
o
4．120方波交流电流工作的无刷直流电动机
主电路波形图
输出的电流是120o
的方波交流电流
每个谐波都能得到有用的转矩。
所有谐波都是参与了正常的工作。
总输出转矩是其基波分量与所有谐
波分量共同努力的结果。
应采用正确的测量方法。
9.1.3位置检测器1．光电开关位置检测器
a)结构示意图b)光电开关电路图c)输出信号及其编码
•初始定位问题
•可同时检测到电机的转速与转向
2p极电机
2．绝对式光电编码器
二进制绝对式
光电编码器
循环码绝对式
光电编码器
n个光电开关最多
只能把一个电周期
n
分成2个区域
3．增量式光电编码器
•结构
•原理
•用途测绝对位置，
测转速、转向
4．其它形式的位置检测器——正余弦旋转变压器
9.1.4永磁无刷直流电动机的控制
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