直流无刷电机的结构

2021-09-29

直流无刷电机是同步电机的一种,也就是说,电机转子的转速受电机定子旋转磁场的转速和转子极数(p)的影响:n = 60。f / p.当转子极数固定时,改变定子旋转磁场的频率即可改变转子转速。无刷直流电动机是一种利用电子控制(驱动器)来控制定子旋转磁场的频率,并将电机转子转速反馈到控制中心进行反复校正,以达到接近直流电动机特性的一种同步电机。也就是说,当负载在额定负载范围内发生变化时,直流无刷电机仍然可以控制电机转子保持一定的转速。


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所述无刷直流驱动包括电源单元和控制单元,如图(1)所示:电源单元向电机提供三相电源,控制单元根据需要对输入的工频进行转换。电源单元可直接用直流电(通常为24v)或交流电(110v/220v)输入。如果输入是交流电,必须先用变换器把它转换成直流电。


无论是直流输入还是交流输入,直流电压必须由逆变器转换成三相电压来驱动无刷电机,然后才被转移到电机线圈上。逆变器(逆变器)一般由6个功率晶体管(q1 ~ q6)分为上臂(q1、q3、q5)/下臂(q2、q4、q6),作为开关连接到电机上,通过电机线圈控制流量。控制单元提供PWM (Pulse Width Modulation)来确定功率晶体管的开关频率和逆变器换向的时间。


直流无刷电机一般希望用于转速控制,当负载变化时,转速可以稳定在设定值,转速变化不会太大。因此,在电机内部安装能感应磁场的霍尔传感器作为转速。闭环控制也是相序控制的基础。但这只用于速度控制,不能用于定位控制。