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永磁同步直流電機是怎樣實現無刷驅動的?(2)

作者: 深圳順力電機發表時間:2022-05-13 09:33:47瀏覽量:305

今天,我將詳細為大家講講永磁同步電機的結構和性能優點、使用三相繞組的永磁直流同步電機基本結構與三相永磁同步電機的繞組布置和方波關系方面的知識點,希望對大家有益哦~ ▲永磁同步電機的結構和性能優點 ...

今天,我將詳細為大家講講永磁同步電機的結構和性能優點、使用三相繞組的永磁直流同步電機基本結構與三相永磁同步電機的繞組布置和方波關系方面的知識點,希望對大家有益哦~

▲永磁同步電機的結構和性能優點

 

永磁直流同步電機的定子則是由三相繞組構成。所以,轉子不通電,由定子來接通電流。要想讓電機轉動必須獲得旋轉磁場。由于轉子已經是永磁體,它的磁級是固定的,所以旋轉磁場只能由定子繞組產生。

 

▲使用三相繞組的永磁直流同步電機基本結構

 

如果使用三相電流驅動,那么需要在定子中有三套繞組,每套繞組布置在120度的電機殼體內壁上,三套繞組構成了完整的圓型定子。所以只要讓這三套繞組交替通電,并且交替頻率與轉子旋轉頻率保持一致,就能獲得旋轉磁場。這個原理與課本里學過的有刷直流電機原理一樣,只不過課本里學的是用最簡單的兩相電流來驅動電機,而車用直流電機采用的是三相電流來驅動電機。

 

▲三相永磁同步電機的繞組布置和方波關系

 

■ 怎樣獲得三相(方波)電流從而驅動轉子旋轉?

 

傳統有刷電機采用的是轉向器來獲得兩相矩形波電流,我們知道轉向器是通過與電刷的接觸來改變電流相位的。對于無刷的永磁同步電機,則需要一套半控橋電路來獲得三相矩型波電流。這套系統是由三個功率晶體管(可以理解為電子開關)和一個轉子位置(相位)傳感器組成。每個功率晶體管連接一套繞組,轉子位置傳感器用來檢測轉子轉過的角度,轉子每轉過120度,前一個通電的繞組在功率晶體管的控制下斷電,后一個繞組通電,這樣交替往復循環。不過在實際設計中考慮到運動慣性,會把這個角度設定為130度,這類似于汽油發動機的配氣疊加角一樣,為了讓轉子更加順暢的運行,繞組通電頻率與轉子旋轉(相位)頻率完全一致,在轉子位置傳感器的控制下,實現閉環控制。這就是為什么把這種電機叫做同步電機的原因。因為轉子轉速和相位與繞組旋轉磁場在任何轉速、任何情況下始終保持一致,所以叫做同步電機。


下節,我們來講講有關虛線框內為半控橋電路,由V1 V2 V3三個電子開關構成,用來獲得三相方波電流等方面的知識,希望對您有益~

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