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永磁同步直流电机是怎样实现无刷驱动的?(2)

作者: 深圳顺力电机发表时间:2022-05-13 09:33:47浏览量:285

今天,我将详细为大家讲讲永磁同步电机的结构和性能优点、使用三相绕组的永磁直流同步电机基本结构与三相永磁同步电机的绕组布置和方波关系方面的知识点,希望对大家有益哦~ ▲永磁同步电机的结构和性能优点 ...

今天,我将详细为大家讲讲永磁同步电机的结构和性能优点、使用三相绕组的永磁直流同步电机基本结构与三相永磁同步电机的绕组布置和方波关系方面的知识点,希望对大家有益哦~

▲永磁同步电机的结构和性能优点

 

永磁直流同步电机的定子则是由三相绕组构成。所以,转子不通电,由定子来接通电流。要想让电机转动必须获得旋转磁场。由于转子已经是永磁体,它的磁级是固定的,所以旋转磁场只能由定子绕组产生。

 

▲使用三相绕组的永磁直流同步电机基本结构

 

如果使用三相电流驱动,那么需要在定子中有三套绕组,每套绕组布置在120度的电机壳体内壁上,三套绕组构成了完整的圆型定子。所以只要让这三套绕组交替通电,并且交替频率与转子旋转频率保持一致,就能获得旋转磁场。这个原理与课本里学过的有刷直流电机原理一样,只不过课本里学的是用最简单的两相电流来驱动电机,而车用直流电机采用的是三相电流来驱动电机。

 

▲三相永磁同步电机的绕组布置和方波关系

 

■ 怎样获得三相(方波)电流从而驱动转子旋转?

 

传统有刷电机采用的是转向器来获得两相矩形波电流,我们知道转向器是通过与电刷的接触来改变电流相位的。对于无刷的永磁同步电机,则需要一套半控桥电路来获得三相矩型波电流。这套系统是由三个功率晶体管(可以理解为电子开关)和一个转子位置(相位)传感器组成。每个功率晶体管连接一套绕组,转子位置传感器用来检测转子转过的角度,转子每转过120度,前一个通电的绕组在功率晶体管的控制下断电,后一个绕组通电,这样交替往复循环。不过在实际设计中考虑到运动惯性,会把这个角度设定为130度,这类似于汽油发动机的配气叠加角一样,为了让转子更加顺畅的运行,绕组通电频率与转子旋转(相位)频率完全一致,在转子位置传感器的控制下,实现闭环控制。这就是为什么把这种电机叫做同步电机的原因。因为转子转速和相位与绕组旋转磁场在任何转速、任何情况下始终保持一致,所以叫做同步电机。


下节,我们来讲讲有关虚线框内为半控桥电路,由V1 V2 V3三个电子开关构成,用来获得三相方波电流等方面的知识,希望对您有益~

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