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真钱扑克大全无刷直流电动机的基本工作原理

  下图为三相半桥式永磁无刷直流电机(P=1)三只光电式位置传感元件H1 H2 H3 空间互差120°均匀分布,宽180°缺口遮光圆盘与电动机转子同轴安装,调整圆盘缺口与转子磁极的相对位置,使缺口边沿能反映转子磁极的空间位置。

  该缺口位置使光电元件H1受光而输出高电平,触发导通功率开关VTl使直流电流流入A相绕组Ax,形成位于A相绕组轴线上的电枢磁势。此时圆盘缺口与转子磁极的相对位置被调整得使转子永相绕组平面磁势Ff位于B相绕组B-X平面上所示,如下图(a)所示两者相互作用产生驱动转矩,驱使转子顺时针旋转。当转子磁极转至下图(b)所示的位置时,如仍保持A相绕组通电,则电枢磁势Ff的空间角度讲减为30°并继承减小,最终造成驱动转矩消失。然而由于同轴安装的旋转圆盘同步旋转,此时正好使光电元件H2受光,H1遮光,从而功率开关VT2导通,电流从A相绕组断开转而流人B相绕组B-Y,电流换相,电枢磁势变为Fb它又在旋转方向上重新领先永磁磁势Ff150°相,两者相互作用产生驱动转矩,驱使转子顺时针继续旋转。当转子磁极旋转到下图(c)所示的位置时,同理又发生电枢电流从B相向c相的换流,保证了电磁转矩的持续产生和电动机的继续旋转,直至重新回到下图(d)或下图(a)的起始位置。

  可以看出,由于同轴安装转子位置检测圆盘的作用,定子各相绕组在位置检测器的控制下依次馈电,其相电流为120°宽的矩形波,如下图所示。这样的三相电流使得定子绕组产生的电枢磁场和转动中的转子永磁磁场在空间始终能保持近似垂直的关系,为最大限度地产生转矩创造了条件。同时也可以看出.经历换相过程的定子绕组电枢磁场不是匀速旋转磁场而是跳跃式的步进磁场,转子旋转一周的范围内有3种磁状态,每种状态持续1/3周期(120。电角度)。可以想象,由此产生的电磁转矩存在很大的脉动.尤其低速运行时会使转速波动。为了解决这个问题,只有增加转子一周内的磁状态数,此时应采用三相桥式主电路结构。

  三相桥式主电路如下左图所示,功率电子开关为标准三相桥式结构,真钱扑克大全,上桥臂元件VTl、 VT3、VT5给各相绕组提供正向电流,产生正向电磁转矩;下桥臂元件VT4、VT6、VT2 给各相绕组提供反向电流,在相同极性转子永磁磁场作用下将产生反向电磁转矩。功率元件通电方式有两两通(120。导通型)和三三通电(180。导通型),其输出转矩大小不同。

  (1)两两通电方式。所谓两两导通方式是指每一瞬间有两个功率管导通,每隔1/6周期(60°)电角度)换相一次,每次换相一个功率管,不同桥臂之间左右换相。每个功率管导通120°电角度。功率管的导通顺序依次为:vTl、vT2;vT2、vT3;vT3、vT4;vT4

  VT5;VT5、VT6;VT6、VTl..…·在这种通电方式下各导通120°电角度,每个相绕组又与

  两个开关元件相连,各相绕组会在正、反两个方向均流过120°宽的方波电流,三相绕组中电流波形如下右图所示。

  由于任一时刻均有一个上桥臂元件导通使某相绕组获得正向电流产生正转矩,又有一个下桥臂元件导通使另一相绕组获得反向电流产生负转矩,此时的合成转矩应是相关相绕组通电产生的正、负转矩的矢量和,如下图示。可以看出,合成转矩是一相通电时所产生转矩的3倍,每经过一次换相合成转矩方向转过60°电角度。一个输出周期内转矩要经历方向变换6次,从而使转矩脉动比三相半桥主电路时要平缓得多。

  (2)三三通电方式。所谓三三导通方式是指每一瞬间有3个功率管导通,每隔l/6周期(60°)电角度)换相一次.每次换相是同一桥臂的上下管之间换相.每个功率管导通180°电角度。功率管的导通顺序依次为:VTl、VT2、VT3;VT2、VT3、VT4;VT3、VT4、VT5;VT4、VT5、VT6;VT5、真钱扑克大全VT6、VTl;VT6、VTl、VT……:可见这种方式运转一个周期,转子合成驱动转矩的图示与两两方式下是一致的,均为6种状态,不同的是此时的合成转矩的幅值是单相绕组转矩幅值的1.5倍,这是由于三相电流同时作用的结果,电动机在运行过程中的转矩矢量合成图如下图所示。

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时间:2020-05-26 02:44