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永磁同步直流電機是怎樣實現無刷驅動的?(3)

作者: 深圳順力電機發表時間:2022-05-13 09:37:43瀏覽量:305

今天,我們主要講解的內容是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以及方波電流與轉子轉角相位的同步關系等方面的知識點,希望對您有益~ ▲虛線框內為半控橋電路,由V1...

今天,我們主要講解的內容是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以及方波電流與轉子轉角相位的同步關系等方面的知識點,希望對您有益~


▲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

 

本質上講,雖然給電機接入的是直流電,但是在半控橋電路和轉子位置傳感器的作用下,把只有正負兩極的直流電轉換成了有三個正負級的三相直流電,并且由轉子位置傳感器控制三個繞組依次通電,從而獲得旋轉磁場。這樣通過控制接入的電壓或電流的大小就可以實現電機的調速。

 

▲方波電流與轉子轉角相位的同步關系

 

■ 永磁直流同步電機的性能優勢

 

由于車用的電池包輸出的是高電壓的直流電,所以相比交流異步電機,永磁直流同步電機不需要大功率的逆變器把直流電轉換成正弦波的交流電——畢竟這個轉換過程是會造成一定程度的電能損失的。所以在這方面,永磁直流同步電機就提高了電池電量的使用效率。

 

轉子采用永磁體結構,所以轉子本身自帶磁場,不需要像交流異步電機那樣靠額外的感應電流產生磁場,也就是說轉子不需要用電來生磁,所以能耗要低于交流異步電機。

 

采用了稀土作為高磁性材料后,轉子重量得到減輕,電機的功率密度得到提升。所以同樣功率情況下,永磁直流同步電機重量更輕體積更小,并且轉子的響應速度更快。

 

■ 永磁直流同步電機的性能不足

 

由于永磁體的磁性有限,不能無止盡的增加磁場強度,所以最大功率要低于交流異步電機。另外,稀土材料價格很高,永磁直流同步電機成本并不便宜,如果想做到非常大的功率就要設計足夠大的永磁體,那么成本將會極大的上升。所以往往永磁同步直流電機功率都不會做得非常大,而且主要使用在講究電能使用效率的經濟型電動車當中。

 

永磁體的另一個性能缺點是高溫容易退磁,不適合工作溫度高、工作環境差的車型。對于性能要求高的高端汽車,通常使用更多的交流異步電機。當然,也有永磁同步電機和交流異步電機的混合型號,我將在后續的專欄中與您分享。咱們不見不散~

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