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无刷直流电动机的结构和工作原理

发布者:sunbet代理网   发布时间:2017-10-20 10:13:02  浏览次数:

    无刷电动机具有高功率密度、高效率、易散热、高可靠性、较好的动态性能等特点,成为当前驱动用电机的研究热点。 无刷电动机可以分为两类,一类是 无刷直流电动机(简称BLDCM),另一类是 同步电动机(简称PMSM)。
    区别于 同步电动机(简称PMSM), 无刷直流电动机(简称BLDCM)由直流电动机发展而来,用位置传感器和逆变器构成的电子换向器取代机械换向器,把输入直流电流转换成交变的方波电流输入电枢绕组,其转矩产生方式、运行性能、控制方法等接近直流电动机。
    (1)结构
    无刷直流电动机是在传统直流电机基础上发展起来的,其电磁结构和传统直流电机一样,但是无刷直流电机的电枢绕组放在定子上,转子则是采用 材料制成的 体。 无刷直流电机以电子换向器取代了机械电刷和换向器,消除了电的滑动接触机构。
    无刷直流电动机的电动机本体由定子组件和转子组件两部分组成。定子组件主要由导磁的定子铁芯和导电的电枢绕组组成。电枢(定子)绕组可以采用星形连接,也可以采用角形(或称封闭形)连接。当绕组为星形连接时,其逆变器可以采用桥式电路,也可以采用半桥电路;当绕组为角形连接时,逆变器只能采用桥式电路。
    转子是 无刷直流电动机产生激磁磁场的部件,由 体、导磁体和支撑零部件组成。常用的有三种结构形式:转子铁芯外圆粘贴瓦片形 体,转子铁芯中嵌入矩形板状 体以及转子铁芯外套上一个整体黏结 体环。为得到平顶部分足够宽的梯形波感应电动势,转子常采用表面式、嵌入式结构,转子磁钢呈瓦形,并采用径向充磁方式。内置式转子很难产生梯形波感应电动势,无刷直流电动机中一般不采用。
   (2)工作原理
    为消除电刷和机械换向器,在无刷直流电机中将电机反装,即将 体磁极放在转子上,电枢绕组为定子绕组,为使定子绕组中电流方向能随其线圈边所处的磁场极性交替变化。需将定子绕组与逆变器连接,并安装转子位置检测器,检测转子磁极的空间位置,根据转子空间位置控制逆变器中功率开关器件的通断,从而控制电枢绕组的导通情况,位置检测器和逆变器起到“电子换向器”作用。
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