1.稀土永磁無刷直流電動機(jī)的結(jié)構(gòu)特點
1.1無刷直流電動機(jī)(BLDCM)由電動機(jī)本體和驅(qū)動器構(gòu)成,是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。 1.2電動機(jī)的定子繞組做成三相對稱星行接法,同三相異步電動機(jī)十分相似。電動機(jī)轉(zhuǎn)子由釹鐵硼永磁材料構(gòu)成。在定轉(zhuǎn)子形成的氣隙中產(chǎn)生N-S級相間的方波磁場,所以也把這種電動機(jī)稱為“方波電動機(jī)”。為了使電動機(jī)繞組準(zhǔn)確換向,在電動機(jī)內(nèi)裝有位置傳感器,作為轉(zhuǎn)子極性的位置信號 1.3驅(qū)動器組成: 作為控制中樞的單片子; 作為電子換向的由IGBT或MOSFET構(gòu)成的逆變橋; 作為電壓型交一直一交主電路的整流、濾波單位; 作為人機(jī)接口的鍵盤和數(shù)字顯示單位; 作為控制、驅(qū)動電源的開關(guān)電源。
2.無刷直流電動機(jī)的主要特點
2.1高效率:無刷直流電動機(jī)轉(zhuǎn)子上既無銅耗也無鐵耗,其效率比同容量異步電動機(jī)提高5%-12%。 2.2功率因子高:無刷直流電動機(jī)無需從電網(wǎng)吸取激磁電流,功率因子接近1。 2.3啟動轉(zhuǎn)矩大,啟動電流小:無刷直流電動機(jī)的機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性與他激直流電動機(jī)樞控時相應(yīng)特性類似,所以它的啟動轉(zhuǎn)矩大,啟動電流小,調(diào)節(jié)范圍寬,但沒有因電刷換向器引起的缺點,電子換向取代了機(jī)械換向。 2.4電動機(jī)出力高:該電動機(jī)的體積和****工作轉(zhuǎn)速相同時,較異步電動機(jī)輸出功率提高30%。 2.5適應(yīng)性強(qiáng):電源電壓偏離額定值+10%或-15%,環(huán)境溫度相差40K以及負(fù)載轉(zhuǎn)矩從0—****額定轉(zhuǎn)矩波動時,無刷直流電動機(jī)的實際轉(zhuǎn)速與設(shè)定轉(zhuǎn)速的穩(wěn)態(tài)偏差,不大于設(shè)定轉(zhuǎn)速±1%。 2.6無刷直流電動機(jī)是一種自控式調(diào)速系統(tǒng),它無需像普通同步電動機(jī)那樣需要啟動繞組;在負(fù)載突變時,不會產(chǎn)生振蕩和失步。 2.7 無刷直流電動機(jī)具有直流電動機(jī)特性、交流異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)。 2.8 無刷直流電動機(jī)適合長期低速運(yùn)轉(zhuǎn)、頻繁啟動的場合,這是變頻調(diào)速器拖動Y系列電動機(jī)不可能實現(xiàn)的。
產(chǎn)品簡介: ZWS稀土永磁無刷直流電機(jī)以高性能稀土永磁材料作轉(zhuǎn)子材料,以位置傳感器取代碳刷換向器,以電子控制線路實現(xiàn)電子換向。它保留了傳統(tǒng)直流電機(jī)的所有優(yōu)點,同時又克服了碳刷、滑環(huán)結(jié)構(gòu)復(fù)雜和故障率高的缺點。 ● 轉(zhuǎn)矩特性優(yōu)異,中、低速轉(zhuǎn)矩性能好,啟動轉(zhuǎn)矩大; ● 調(diào)速精度高,調(diào)速范圍廣,過栽能力強(qiáng); ● 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量小,響應(yīng)速度快;體積小、重量輕、比功率(既功率、體積之比)大; ● 制動特性良好; ● 效率高,沒有勵磁功率和碳刷、滑環(huán)之間摩擦的機(jī)械損耗,是節(jié)能產(chǎn)品; ● 結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高,穩(wěn)定性好,適應(yīng)性強(qiáng),維修與保養(yǎng)簡單; ● 耐顛簸震動,噪音更低,震動更小,運(yùn)轉(zhuǎn)更平滑,壽命更長; ● 沒有無線電干擾,沒有電刷摩擦產(chǎn)生的火花,特別適合于爆炸性危險區(qū)域,適合于惡劣工作環(huán)境,適合于高頻度快速啟動 等應(yīng)用場合; ● 防護(hù)等級:IP-54,IP-55; ● 轉(zhuǎn)速達(dá)到很高(60000轉(zhuǎn)/分鐘)。
工作原理:
無刷直流電動機(jī)由電動機(jī)主體和驅(qū)動器組成,是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。 ● 電動機(jī)的定子繞組多做成三相對稱星形接法,同三相異步電動機(jī)十分相似。電動機(jī)的轉(zhuǎn)子上粘有已充磁的永磁體,為了檢測電動機(jī)轉(zhuǎn)子的極性,在電動機(jī)內(nèi)裝有位置傳感器。驅(qū)動器由功率電子器件和集成電路等構(gòu)成,其功能是:接受電動機(jī)的啟動、停止、制動信號,以控制電動機(jī)的啟動、停止和制動;接受位置傳感器信號和正反轉(zhuǎn)信號,用來控制逆變橋各功率管的通斷,產(chǎn)生連續(xù)轉(zhuǎn)矩;接受速度指令和速度反饋信號,用來控制和調(diào)整轉(zhuǎn)速;提供保護(hù)和顯示等等。無刷直流電動機(jī)的原理簡圖如圖一所示:
主電路是一個典型的電壓型交-直-交電路,逆變器提供等幅等頻5-26KHZ調(diào)制波的對稱交變矩形波。永磁體N-S交替交換,使位置傳感器產(chǎn)生相位差120°的U、V、W方波,結(jié)合正/反轉(zhuǎn)信號產(chǎn)生有效的六狀態(tài)編碼信號:101、100、110、010、011、001,通過邏輯組建處理產(chǎn)生T1-T4導(dǎo)通、T1-T6導(dǎo)通、T3-T6導(dǎo)通、T3-T2導(dǎo)通、T5-T2導(dǎo)通、T5-T4導(dǎo)通,也就是說將直流母線電壓依次加在A+B-、A+C-、B+C-、B+A-、C+A-、C+B-上,這樣轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)過一對N-S極,T1-T6功率管即按固定組合成六種狀態(tài)的依次導(dǎo)通。每種狀態(tài)下,僅有兩相繞組通電,依次改變一種狀態(tài),定子繞組產(chǎn)生的磁場軸線在空間轉(zhuǎn)動60°電度角,轉(zhuǎn)子跟隨定子磁場轉(zhuǎn)動相當(dāng)于60°電度角空間位置,轉(zhuǎn)子在新位置上,使位置傳感器U、V、W按約定產(chǎn)生一組新編碼,新的編碼又改變了功率管的導(dǎo)通組合,使定子繞組產(chǎn)生的磁場軸再前進(jìn)60°電度角,如此循環(huán),無刷直流電動機(jī)將產(chǎn)生連續(xù)轉(zhuǎn)矩,拖動負(fù)載作連續(xù)旋轉(zhuǎn)。正因為無刷直流電動機(jī)的換向是自身產(chǎn)生的,而不是由逆變器強(qiáng)制
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