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无刷直流电机原理

  【摘要】 80年代以来,无刷直流电机这种新型微电机,已不断出现在各个领域。这主要是由于无刷直流电机“革”掉了老式直流电机中必不可少的炭刷和换向器,因而大大提高了电机的寿命和可靠性;降低了噪声;消除了炭刷下电火花产生的电磁干扰;而又保留了直流电机的高效、易控、体积小、重量轻和性能好的优点。在家电领域中,引入这种由高科技开发出来的电机,将使某些家电产品面目一新。这就引起家电专家们极大的兴趣和注意。本文仅对无刷直流电机的简单原理作一初步介绍。随着电子技术的进步,过去靠用炭刷和换向器来实现的线圈电流换向过程,近年来

  新 技 术 · 无 刷 直 流 电 机 原 理 ““““““ 高子伟 ““““““ 年代以来 , 无刷直流电机这种新型微电机 , 已不断 出现在各个领域 。 这主要是 由于无刷直流电机 “ 革 ” 掉了老式直流 电机中必不可少的炭刷和换向器 , 因而大大提高了电机的寿命和可靠性 降低了噪声 消除了炭刷下 电火花产生的电磁干扰 而又保留了直流 电机的高效 、 易控、 体积小 、 重量轻和性能好的优点 。在家 电领域中 , 引入这种由高科技开发 出来的电机 , 将使某些家 电产品面 目一新 。 这就引起家电专家们极大的兴趣和注意 。 本文仅对无刷直流电机的简单原理作一初步介绍。 随着电子技术的进步 , 过去靠用炭刷和换向器来实现的线 圈 电流换向过程 , 近年来已可 由电子线路来实现 。 即用 电子元器件组成一定的 电子线路 , 并与 电机绕组 的 各 线 圈相联 , 实现线圈 电流的换向 , 即 出现了 “ 无刷直流电机 ” 。 它实质上是一个机电一体化的新型 电机。 无刷直流电机的原理框图如图 所示。 即可分为三部分组成 一是转子位置传感器 , 二是 电子线路 三是电机机芯 。 当转子转到某一位置 , 转子位置传感器就发 出一个信号 , 使电子线路 中的一些电子元器件按预定的逻辑导通或关断 、 控制绕组的某些线圈通过电流 、 某些线圈关断 电流 或者使线圈中 的 电 流 改变方向 , 通过电子换向, 可使 电机转子爱到一单方向力矩而转动 。 轴用铸焊或紧配合 固定联接在一起 。 电机的定子铁心是用硅钢片冲成 , 也为四极形。 叠成铁心 后 , 固定在机座 上 。 定子铁心每个极上绕有线圈 , 线 圈的引出线接到 电 子 线 路板上 , 以便控制线圈中电流换向。 电机机座内装有轴承 。 转子轴与轴承配合 , 使转子与定子在轴向对齐 , 并使定子外圆与转子内圆保持同心 。 电机功率或转矩的输 出, 可 以 通 过 轴传递 , 也可通过屏蔽罩传递 。 霸进 可 藤 且 凑麓驴 髓爵 · 电机机落 图 无刷直流电机结构图 电机产生旋转力矩 的原理如下 当转子停在某个位置时 , 例如图 的位置 。 这时 , 由于定子磁极外圆表面为偏心设计 , 使转子磁钢的磁极中心 例如 与定子气隙较 小 的部分相吸而稳定在一个偏心的位置上。 这时转子位置传感器发 出信号 , 使定子线圈通过 电流 , 并使定子磁极 ①和 ③为 极 、 ②和 ④为 极 。 这样将对转子磁钢产生一个逆 时 针方 向 的力矩 , 如图 所示 。 转子将逆时针方 向 转动 。当转子转过 度 从 电角度来看是转了 度时 , 转子位置传感器及时发出换向信号 , 通过电子线路使定子线 圈中电流换向 , 也即使定子磁极极性换向 , 原来的极 ①和 ③变 为 极 、 ② 和 ④极变为 极 , 如 图 。 所示 。 这 就使 转子磁钢继续得到一个逆时针方向力矩 , 使转子继续逆时针方 向旋转。 如此每隔 度 , 线圈电流换向一次 、 定子磁极极性改变一次方向 , 不断 图粗 无刷直流电机原理框图 图呀 是一台常见的无刷直流电机结构图 。看出这 电机是外转子 、 内定子结构 。 电机的外转子是由永久磁钢 、 屏蔽罩 和 转 轴 组成 。 磁钢内圆充磁成四极 。 磁钢安装在屏蔽罩内 , 可减少外圆漏磁对周围的干扰 。 屏蔽罩与 奢几 闭 、图 、 电机产生旋转力矩的原 理图 一新 技 术 推动转子单方 向稳定运转。 下面再对无刷直流 电机的定子线路作一简要介绍 。 无刷直流电机的 电子线路 , 其主要功能是要在

时间:2020-05-28 23:55