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直流电机

无刷电机工作及控制原理图文解析

时间:2024-01-10 08:47:39 来源:博亿堂byt98网址登陆 点击:1次

  首先给大家复习几个基础定则:左手定则、右手定则、右手螺旋定则。别懵逼,我下面会给大家解释。 左手定则,这个是电机转动受力分析的基础,简单说就是磁场中的载流导体,会受到力的作用。

  让磁感线穿过手掌正面,手指方向为电流方向,大拇指方向为产生磁力的方向,我相信喜欢玩模型的人都还有一定物理基础的哈哈。 右手定则,这是产生感生电动势的基础,跟左手定则的相反,磁场中的导体因受到力的牵引切割磁感线产生电动势。

  让磁感线穿过掌心,大拇指方向为运动方向,手指方向为产生的电动势方向。为何需要讲感生电动势呢?不知道大家有没有类似的经历,把电机的三相线合在一起,用手去转动电机会发现阻力非常大,这就是因为在转动电机过程中产生了感生电动势,由此产生电流,磁场中电流流过导体又会产生和转动方向相反的力,大家就会感觉转动有很大的阻力。不信可以试试。

  ▲三相线合并,电机转动阻力非常大 右手螺旋定则,用右手握住通电螺线管,使四指弯曲与电流方向一致,那么大拇指所指的那一端就是通电螺旋管的N极。

  这个定则是通电线圈判断极性的基础,红色箭头方向即为电流方向。 看完了三大定则,我们接下来先看看电机转动的基本原理。

  我们找到一个中学物理学过的直流电机的模型,通过磁回路分析法来进行一个简单的分析。

  当两头的线圈通上电流时,根据右手螺旋定则,会产生方向指向右的外加磁感应强度B(如粗箭头方向所示),而中间的转子会尽量使自己内部的磁感线方向与外磁感线方向保持一致,以形成一个最短闭合磁力线回路,这样内转子就会按顺时针方向旋转了。 当转子磁场方向与外部磁场方向垂直时,转子所受的转动力矩最大。注意这里说的是“力矩”最大,而不是“力”最大。诚然,在转子磁场与外部磁场方向一致时,转子所受磁力最大,但此时转子呈水平状态,力臂为0,当然也就不会转动了。补充一句,力矩是力与力臂的乘积。其中一个为零,乘积就为零了。 当转子转到水平位置时,虽然不再受到转动力矩的作用,但由于惯性原因,还会继续顺时针转动,这时若改变两头螺线管的电流方向,如下图所示,转子就会继续顺时针向前转动,

  如此不断改变两头螺线管的电流方向,内转子就会不停转起来了。改变电流方向的这一动作,就叫做换相。补充一句:何时换相只与转子的位置有关,而与其他任何量无直接关系。

  一般来说,定子的三相绕组有星形联结方式和三角联结方式,而“三相星形联结的二二导通方式”最为常用,这里就用该模型来做个简单分析。

  上图显示了定子绕组的联结方式(转子未画出假想是个二极磁铁),三个绕组通过中心的连接点以“Y”型的方式被联结在一起。整个电机就引出三根线A, B, C。当它们之间两两通电时,有6种情况,分别是AB,AC, BC, BA, CA, CB注意这是有顺序的。

  当AB相通电,则A极线圈产生的磁感线方向如红色箭头所示,B极产生的磁感线方向如图蓝色箭头所示,那么产生的合力方向即为绿色箭头所示,那么假设其中有一个二极磁铁,则根据“中间的转子会尽量使自己内部的磁感线方向与外磁感线方向保持一致”则N极方向会与绿色箭头所示方向重合。至于C,暂时没他什么事。 ▼第二阶段:AC相通电

  为了节省篇幅,我们就不一一描述CACB的模型,你们可以自己类推一下。以下为中间磁铁(转子)的状态图:

  我们再来看一个复杂点的,图(a)是一个三相九绕组六极(三对极)内转子电机,它的绕组连线方式见图 (b)。从图(b)可见,其三相绕组也是在中间点连接在一起的,也属于星形联结方式。一般而言,电机的绕组数量都和永磁极的数量是不一致的(比如用9绕组6极,而不是6绕组6极),这样是为了防止定子的齿与转子的磁钢相吸对齐。

  其运动的原则是:转子的N极与通电绕组的S极有对齐的运动趋势,而转子的S极与通电绕组的N极有对齐的运动趋势。 即为S与N相互吸引,注意跟之前的分析方法有一定的区别。 好吧,还是再帮大家分析一下吧,

  看完了内转子无刷直流电机的结构,我们来看外转子的。其区别就在于,外转子电机将原来处于中心位置的磁钢做成一片片,贴到了外壳上,电机运行时,是整个外壳在转,而中间的线圈定子不动。外转子无刷直流电机较内转子来说,转子的转动惯量要大很多(因为转子的主要质量都集中在外壳上),所以转速较内转子电机要慢,通常KV值在几百到几千之间。也是航模主要运用的无刷电机顺便啰嗦一下吧。无刷电机KV值定义为:转速/V,意思为输入电压每增加1伏特,无刷电机空转转速增加的转速值。比如说,标称值为1000KV的外转子无刷电机,在11伏的电压条件下,最大空载转速即为:11000rpm(rpm的含义是:转/分钟)。 同系列同外形尺寸的无刷电机,根据绕线匝数的多少,会表现出不同的KV特性。绕线匝数多的,KV值低,最高输出电流小,扭力大;绕线匝数少的,KV值高,最高输出电流大,扭力小。我先前测试过穿越机2204电机的极限电流,单电机能彪上25A,而2212系列电机15A都上不了。

  分析方法也和内转子电机类似,大家能自己分析一下,根据右手螺旋定理判断线圈的N/S极,转子永磁体的N极与定子绕组的S极有对齐(吸引)的趋势,转子永磁体的S极与定子绕组的N极有对齐(吸引)的趋势,从而驱动电机转动。 经典无刷电机2212 1000kv电机结构分析。

  其结构如下:定子绕组固定在底座上,转轴和外壳固定在一起形成转子,插入定子中间的轴承。

  后面画出了6种两相通电的情形,能够准确的看出,尽管绕组和磁极的数量可以有许多种变化,但从电调控制的角度看,其通电次序其实是相同的,也就是说,不管外转子还是内转子电机,都遵循AB->

  后面画出了6种两相通电的情形,能够准确的看出,尽管绕组和磁极的数量可以有许多种变化,但从电调控制的角度看,其通电次序其实是相同的,也就是说,不管外转子还是内转子电机,都遵循AB-CB的顺序进行通电换相。当然,如果你想让电机反转的话,电子方法是按倒过来的次序通电;物理方法直接对调任意两根线,假设A和B对调,那么顺序就是BA->

  CB的顺序进行通电换相。当然,如果你想让电机反转的话,电子方法是按倒过来的次序通电;物理方法直接对调任意两根线,假设A和B对调,那么顺序就是BA-

  ▲CB相通电 要说明一下的是,由于每根引出线同时接入两个绕组,所以电流是分两路走的。这里为使问题尽量简单化,下面几个图中只画出了主要一路的电流方向,还有一路电流未画出,另一路电流的详细情况放在后面做多元化的分析,涉及到电路检测换相位置。

  关键字:编辑:什么鱼 引用地址:无刷电机工作及控制原理图文解析上一篇:PLC的6种实用技巧

  东京--(美国商业资讯)--东芝公司(Toshiba Corporation)(TOKYO: 6502)昨天宣布为三相直流无刷电机推出正弦波驱动器集成电路“TB6585AFTG”。这些三相直流无刷电机应用于需要无噪声驱动和低能耗的家用电器的风扇电机中,如排风扇和电风扇。该产品即日起批量出货。 该驱动器集成电路的一体化PWM1控制器电路产生正弦波,实现安静高效的电机驱动。 “TB6585AFTG”采用了紧凑型无铅散热QFN48封装,其绝对最大电压与电流额定值与现有产品2相同。该驱动器集成电路有助于减小设备尺寸,降低PCB成本,它将所需贴装面积减少了约75%。 新产品主要规格

  驱动器集成电路 /

  摘 要:介绍了一种利用双口RAM实现DSP与单片机高速数据通信的方法,给出了它们之间的接口电路以及软件实现方案。 关键词:DSP;双口RAM;接口电路;数据通信 直流无刷电机实际属于永磁同步电机,一般转子为永磁材料,随定子磁场同步转动。这种电机结构相对比较简单,而且由于移去了物理电刷,使得电磁性能可靠,维护简单,从而被大范围的应用于办公自动化、家电等领域。直流无刷电机运行过程要进行两种控制,一种是转速控制,也即控制提供给定子线圈的电流;另一种是换相控制,在转子到达指定位置改变定子导通相,实现定子磁场改变,这种控制实际上实现了物理电刷的机制。因此这种电机需要有位置反馈机制,比如霍尔元件、光电码盘,或者利用梯形反电动势特点

  直流无刷电机驱动器,不接电机情况下通电异常工作,三相无电压输出。 直流无刷电机的工作原理是:驱动器给定子建立一个超前于转子磁极的磁场,利用同性相斥、异性相吸的原理,带动转子旋转。 因为电机在运转时一定要通过电机内部的永磁体与外部的定子产生磁场相互作用来产生转矩。假如没有电机,那么就没有永磁体和定子的互动,也就无法产生转矩和转动。 当直流无刷电机驱动器通电但不接电机时,三相输出端应该没有电压,或者说,由于没有负载电机,电压可能非常小,不足以测量。不过,一些驱动器可能会出现内部的保护电路,当无电机或逆接电机时可能会停止输出并导致故障。因此,建议在使用驱动器之前,应该先检查所采用的驱动器的使用说明书,了解它的

  随着电力电子技术,新的永磁材料以及具有快速运算能力的DSP(数字信号处理器)的发展,直流无刷电机应用日益普及。直流无刷电机具有和直流电机相似的优良调速性能,又克服了直流电机采用机械式换向装置所引起的换向火花、可靠性低等缺点,且具有体积小、重量轻、效率高、电机的形状和尺寸灵活等优点,因此大范围的应用在伺服系统、数字控制机床、电动车辆和家用电器各领域,成为现代伺服技术的主方向。     本文的主要内容是基于DSP芯片MC56F8323的直流无刷电机控制器的硬件设计。最重要的包含电流环、速度位置环和IPM(智能功率模块)驱动电路的硬件设计。 2  控制器系统模块设计 2.1  系统硬件框架设计     MC56F8323是FREESCALE(飞

  一,无刷电机的原理 以下这是上一期(电动车)直流无刷电机的原理与控制里的原理图,在这一期里着重介绍无刷电机的运行原理。 电机内部霍耳传感器的正电源线V居多。 霍耳的信号线传递电机里面磁钢相对于线圈的位置,根据三个霍耳的信号控制器能知道此时该怎么样给电机的线圈供电(不同的霍耳信号,应该给电机线圈提供相对应方向的电流),就是说霍耳状态不一样,线圈的电流方向不一样。 二,无刷电机的运行原理 霍耳信号传递给控制器,控制器通过电机相线(粗线,不是霍耳线)给电机线圈供电,电机旋转,磁钢与线圈(准确的说是缠在定子上的线圈,其实霍耳一般安装在定子上)发生转动,霍耳感应出新的位置信号,控制器粗线又给

  原理 /

  一、以下针对PIC16F72单片机的控制器 控制器静态电流正常应在50MA内,电机空载最高转速时电流一般在1.4A左右,部分电机在1.8A左右。当控制板不工作时,首先应看板上信号灯以秒/次闪烁,如未加转把信号而信号灯不闪烁,则应检查: 1.5V电压是不是正常,不正常时外部接插是否有短路,板上有无搭锡短路等; 2.单片机第2脚电压是否为5V; 3.石英晶体是否工作; 4.信号灯有没有损坏。 二、控制器电流电压调整 1.电流调整:调节康铜长度(新程序可调整LM358第6脚对地的电阻(R6),取值范围取2K到3.3K内,调到所需运电流,(500W老程序在26A到35A有较好的运行效果,新程序在22

  什么是感应电动势?什么是右手定则? 当导体与磁力线之间作相对切割运动时,导体中就会有电动势产生。而磁场中磁通变化时,回路中就有电动势产生。上述现像称为电磁感应现像。

  服务于全球工程师的分销商Electrocomponents plc集团旗下的贸易品牌RS Components(RS)公司现可供应精选的Faulhaber产品系列,包括直流微电机、无刷直流伺服电机、直接减速电机和速度控制器。   RS现供应优质Faulhaber直流电机   RS共挑选了24种电机,涵盖各种尺寸、输出速度、电源电压和输出扭矩。全部的产品均采用Faulhaber的转子斜绕组专利技术,具备无齿槽、低转矩涟波以及高线性和灵敏度特性,可确保与电机尺寸和重量相适应的高扭矩、高效率、平稳转子定位无。转子还具有低惯性,可对频繁启动和停止迅速作出动力反应。   该产品组合包括12种精挑细选的有刷直流微电机,Fa

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