无刷直流电机工作原理是什么,典型的机电一体化电机产品!
发布时间:2023-03-21 16:22:50点击量:
无刷直流电机由电机本体和驱动器组成,是典型的机电一体化产品。无刷电机是指没有电刷和换向器(或集电环)的电机,又称无换向器电机。
一、无刷直流电机工作原理是什么?
考虑以下在定子A、B和C中安装三个绕组的步骤。让用单个磁铁替换转子以使事情更容易理解。
当电流通过线圈时,会产生磁场,而磁场线的方向(即所得磁铁的磁极)由电流方向决定。
根据这个概念,如果向线圈A发送电流,它将产生磁场并吸引转子磁铁。转子磁铁将有一个小的顺时针偏移量,并与A对齐。
如果现在让电流一个接一个地流过线圈B和C(按此顺序),转子磁铁将顺时针旋转。
为了提高效率,可以用一个线圈包裹相反的线圈,从而产生双重吸引力。为了进一步提高效率,两个线圈可以同时通电,一个线圈吸引磁铁,另一个线圈排斥磁铁。第三个将在此期间闲置。
线圈A、B和C的六种不同组合可用于使转子磁体旋转3600圈,如下面的时序图所示。
根据上面的示意图(或浮动),始终可以确保一相为正,一相为负,第三相闲置。根据上图,有两个开关阶段,具体取决于霍尔传感器的输入。
二、如何设计无刷直流电机?
电机控制工程师必须完成以下活动才能使用梯形方法开发BLDC电机控制器:
·为使用单个PI控制器的内部电流/电压环路创建控制器架构。
·为外部速度或位置环路创建一个PI控制器。
·为满足性能要求,调整所有PI控制器的增益。
·为SVM控制设计故障检测和保护逻辑
·验证和确认各种操作情况下的控制器性能。
三、无刷直流电机的优势
由于无刷电机采用电子换向,因此与传统有刷直流电机相比具有许多优势:
1.无磨损(由于没有电刷)
2.高效率
3.更好的速度和扭矩特性
4.长寿
5.运行噪音小或无噪音
6.更高的速度
7.使用微处理器实现定点或浮点控制器