2019-第7章无刷直流电动机-PPT课件.ppt

《2019-第7章无刷直流电动机-PPT课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、温故知新1、直流伺服电动机工作原理，换向器和电刷的作用？（P35）2、交流同步伺服电动机工作原理（P54）直流伺服电机交流伺服电机第7章无刷直流电动机BrushlessDCMotors(BLDCMs)47.1无刷直流电动机系统7.1.1概述及基本组成无刷：克服传统直流电动机机械换向方式缺点优点：调速性能好，体积小质量轻，效率高，转动惯量小，无励磁损耗应用领域：航空航天，机器人，数控机床等精密传动领域57.1无刷直流电动机系统7.1.1概述及基本组成无刷直流电机构成框图6无刷直流电动机结构(a)结构示意图(b)定转子实际结构1.电动机本体7表面式磁极嵌入式磁极环形磁极内转子结构形式8实际电机结构

2、示意图外转子无刷直流电动机92.逆变器作用：控制电机定子各相绕组通电顺序和时间。分类：半桥式（半控）桥式（全控）102.逆变器b)四相半桥主电路a)三相半桥主电路1)非桥式（半桥式）——半控型112.逆变器2)桥式——全控型c)星形联结三相桥式主电路122.逆变器d)三角形联结三相桥式主电路2)桥式——全控型13主电路选择原则绕组利用率：三相绕组优于四相、五相绕组转矩脉动：相数越多，转矩脉动越小电路成本：相数越多，电路成本越高星形联接三相桥式主电路应用最多3.位置传感器位置传感器：实时检测转子位置153.位置传感器位置传感器有位置传感器检测无位置传感器检测磁敏式光电式电磁式接近开关式正余弦变压

3、器编码器反电动势检测续流二极管工作状态检测定子三次谐波检测瞬时电压方程法164.控制器控制器模拟控制系统数字控制系统分立元件加少量集成电路构成的模拟控制系统基于专用集成电路的控制系统数模混合控制系统全数字控制系统控制器是无刷直流电动机正常运行并实现各种调速伺服功能的指挥中心17逆变器、位置传感器与控制器控制器：无刷直流电动机正常运行并实现各种调速伺服功能的指挥中心位置传感器：实时检测转子位置逆变器：控制电机定子各相绕组通电顺序和时间三者共同组成换相装置，起到电子换向器作用18永磁无刷直流电机系统图控制电路对转子位置传感器检测的信号进行逻辑变换后产生脉宽调制PWM信号，经过驱动电路放大送至逆变

4、器各功率开关管，从而控制电动机各相绕组按一定顺序工作，在电机气隙中产生跳跃式旋转磁场。7.1.2基本工作原理19工作原理磁极图示位置→位置信号→逻辑变换→V1、V6开通→A、B相导通→I:E+-A-B-E-→电机顺时针旋转磁极转过60o图示位置→位置信号→逻辑变换→V1、V2开通→A、C相导通→I:E+-A-C-E-→电机顺时针旋转转子每转过60o，逆变器开关管换流一次、定子磁状态改变一次，电机有6个磁状态，三相各导通120o——两相导通三相六状态转子磁场顺时针连续旋转、定子磁场隔60O跳跃旋转——自同步电机20两相导通星形三相六状态时绕组和开关管导通顺序表21无刷直流电动机回顾1、系统组成及

5、各部分作用2、简述工作原理227.2无刷直流电动机的主电路及其工作方式无刷直流电动机的主电路主要有星形联结三相半桥式、星形联结三相桥式和角形联结三相桥式三种形式。7.2.1星形连接三相半桥主电路23在三相半桥主电路中，位置信号有1/3周期为高电平、2/3周期为低电平，各传感器之间的相位差也是1/3周期，如图所示。旋转磁场在360电角度范围内有三种磁状态，每种磁状态持续120电角度。我们把这种工作方式叫做单相导通星形三相三状态。24三相三状态BLDCM原理传感器：H1=1H2=0H3=1导通相：B25传感器：H1=1H2=0H3=0导通相：B26传感器：H1=1H2=1H3=0导通相：C27

6、传感器：H1=0H2=1H3=0导通相：C28传感器：H1=0H2=1H3=1导通相：A29传感器：H1=0H2=0H3=1导通相：A30传感器：H1=1H2=0H3=1导通相：B317.2.2星形连接三相桥式主电路位置检测器的三个输出信号通过逻辑电路控制这些开关管的导通和截止，其控制方式有两种：二二导通方式和三三导通方式。321.二二导通方式电机的瞬时电磁转矩可由电枢绕组的电磁功率求得：式中Ea、Eb、Ec———A、B、C三相绕组的反电动势；ia、ib、ic———A、B、C三相绕组的电流；——转子的机械角速度。可见，电磁转矩取决于反电动势的大小。在一定的转速下，如果电流一定，反电动势越大，

7、转矩越大。每一瞬间只有两个功率管导通33工作原理磁极图示位置→位置信号→逻辑变换→V1、V6开通→A、B相导通→I:E+-A-B-E-→电机顺时针旋转磁极转过60o图示位置→位置信号→逻辑变换→V1、V2开通→A、C相导通→I:E+-A-C-E-→电机顺时针旋转转子每转过60o，逆变器开关管换流一次、定子磁状态改变一次，电机有6个磁状态，三相各导通120o——两相导通三相六状态转子磁场顺时针连续旋