永磁无刷直流电机基本结构:
在传统直流电机基础上发展起来的永磁无刷直流电机,在结构上两者基本一致,不同的是永磁无刷直流电机的电枢绕组置于定子上,这点类似于交流电机的绕组,同时一般采用多相的形式,其中目前情况下三相应用的最多;其转子为永磁体,并且采用电子换向,定子磁场与转子永磁磁场之间的相互作用产生电磁转矩。永磁无刷直流电机根据永磁体的形状和磁路结构的不同,其气隙磁场波形有方波、梯形波、正弦波三种,反电势的波形对应相同。通常,反电势是正弦波的电机称为永磁同步电机。波形为其他两种类型的则称为永磁无刷直流电机。
永磁无刷直流电机的组成:
它主要有三部分组成。转子的结构有凸极式和内嵌式两种,且由永磁材料制成。定子上的电枢与永磁有刷直流电机相反,所以它具有旋转的磁场和固定的电枢。
永磁无刷直流电机的工作原理:
为了更好的阐述永磁无刷直流电机的工作原理,对电动车用三相星型连接形全桥驱动的永磁无刷直流电机进行分析,研究其正反转的工作状况。电机控制系统的主电路如图1所示。
图1永磁无刷直流电机的全桥驱动电路图
图2永磁无刷直流电机工作原理示意图
当电机的转子处于图2(a)中所示位置时,来自位置传感器信号通过控制系统进行逻辑变换后输出控制信号使电机的A、B两相绕组导通,电流从A相流进去,B相流出来,产生电磁转矩使电机顺时针方向转动;以60°电角度为基准以此类推,易知电机转子到达图9(b)中所示位置时电机绕组的导通情况。当绕组导通相的顺序为AB—AC—BC—BA—CA—CB—AB时,电机往顺时钟方向旋转。同理,当在图9(a)所示的位置时,若电流是经过B、C两相,则产生的电磁转矩会使电机向反向转动,当电机电枢绕组导通顺序为BC—AC—AB—CB—CA—BA—BC时,电机就会朝逆时钟方向转动。所以,要实现电机的顺时针或者逆时针转动,只需改变电机导通的逻辑顺序即可。
永磁无刷直流电动机通过逆变器功率管按一定的规律导通、关断,使电动机定子电枢产生按60°电角度不断前进的磁势,带动电动机转子旋转来实现的。
由此可知,定子电枢产生的磁势将随着功率管有规律地不断导通和关断,并按60°电角度不断地顺时针转动。逆变器功率管共有六种出发组合状态,每种出发组合状态只有与确定的转子位置或发电动机波形相对应,才能产生最大的平均电磁转矩。
当两个磁势向量的夹角为90°是,相互作用力最大。而电子电枢产生的磁势是以60°电角度在前进,因此在每种出发模式下,转子磁势与定子磁势的夹角在60°~120°范围变化才能产生最大的平均电磁转矩。
结构
永磁无刷电动机可以看做是一台用电子换向装置取代机械换向的直流电动机,主要由同步电动机本体、电力电子逆变器、转子位置检测器和控制器组成。其中,同步电动机的转子主要由永磁体和导磁体等构成。
永磁直流无刷电动机主要由永磁电动机本体、转子位置传感器和电子换向电路组成。无论是结构或控制方式,永磁直流无刷电动机与传统的直流电动机都有很多相似之处:用装有永磁体的转子取代有刷直流电动机的定子磁极;用具有多相绕组的定子取代电枢;用由固态逆变器和轴位置检测器组成的电子换向器取代机械换向器和电刷。
本回答被网友采纳