永磁無刷直流電機姓名：潘高超學號：15120017永磁無刷直流電機問題的提出直流電動機雖然具有優良的調速和起動特性，但由于存在電刷和換向器，需要經常性維護，并且會產生火花和電磁干擾，限制了它的應用范圍。近年發展起來的無刷直流電動機就是為了克服換向器和電刷的滑動接觸而發展起來的新型直流電動機。永磁無刷直流電機有刷直流電動機工作原理磁極靜止，電樞旋轉f=IBla，這個力形成電磁轉矩根據左手定則，線圈在這個轉矩作用下將按逆時針方向旋轉當載流導體轉過180度后，借助電刷-換向片改變導體中電流方向永磁無刷直流電機無刷直流電動機原理電樞靜止，磁極旋轉，且磁極為永久磁鐵。電樞繞組中電流的換向是借助于轉子位置傳感器和電子開關線路來實現的，所以，無刷直流電動機一般都是由電動機、位置傳感器和電子開關線路三部分組成。無刷直流電動機原理圖永磁無刷直流電機

與有刷直流電機和感應電機比較，無刷直流電動機的關鍵技術特征是：1）經電子控制換相獲得類似直流電動機的運行特性，有較好的可控性、寬調速范圍。2）需要轉子位置反饋信息和電子多相逆變驅動器。3）本質上是交流電動機，由于沒有電刷和換向器的火花、磨損問題，可工作于高速，可靠性高，壽命長。4）采用永磁產生氣隙磁場，功率因數高，轉子損耗和發熱低，有較高效率。5）必須有電子控制部分，所以總成本比有刷直流電機高。永磁無刷直流電機永磁無刷直流電動機的原理框圖永磁無刷直流電機位置傳感器位置傳感器的作用是檢測主轉子在運動過程中對于定子繞組的相對位置，將轉子磁場位置信號轉換成電信號，為邏輯開關電路提供換相信息，使電動機電樞繞組中的電流隨著轉子位置的變化按次序換相，形成氣隙中步進式的旋轉磁場。永磁無刷直流電機1）電磁式位置傳感器利用電磁效應來實現位置測量。工作可靠、適應較惡劣環境。但信躁比較低，位置分辨率較差，體積較大。2）光電式位置傳感器利用光電效應原理，由安放在定子上的發光管-光敏接收管組件以及跟隨電機轉子一起旋轉的遮光板等組成。缺點是光電信號容易受到灰塵或潮氣影響，可靠性較低。3）磁敏式位置傳感器利用對磁場敏感的半導體元件制成。最常見的是霍爾效應磁敏傳感器，其結構簡單、體積小、安裝靈活方便、易于機電一體化、價格低，是目前無刷直流電機最主要使用的轉子位置傳感器。永磁無刷直流電機一相導通星形三相三狀態1）H1受光，V1導通，A相流過電流，產生磁勢Fa。電流路徑：電源正極—A相繞組—V1管—電源負極。2）電機轉過120度后，H1被遮光，H2受光，V1關斷，V2導通，B相繞組通入電流，產生磁勢Fb。3）再轉過120度，C相導通。永磁無刷直流電機A相導通B相導通C相導通

轉子每轉過120度，功率管換流一次，定子磁場狀態就改變一次，電機有三個磁狀態。每個功率管導通120度（1/3周期）。磁場為跳躍式步進磁場。因此，所產生的電磁轉矩為脈動轉矩。減小轉矩脈動的方法是增加一周內的磁狀態數，如二相導通六狀態。永磁無刷直流電機二相導通星形六狀態永磁無刷直流電機定子合成磁場仍為跳躍式旋轉，步進為60度，即1/6周期。每轉60度，逆變器開關管換流一次，有六個狀態。每個功率管（每相繞組）導通120度。V1V6導通 V1V2導通永磁無刷直流電機三相六狀態繞組與開關管導通順序表永磁無刷直流電機速度控制通過脈寬調制（PWM）方法改變電壓大小實現速度調節。正、反轉控制有刷電機：改變勵磁磁場的極性或電樞電壓的極性。無刷電機：原理相同，但因功率管的單向導電性，不能靠簡單地改變電源電壓極性使電機反轉，而是通過改變繞組的通電順序來改變電機轉向。永磁無刷直流電機要改變繞組的