直流無(wú)刷(shuā)電機(jī)原理及應用
直流電機在額定負載(zǎi)下會產生恒定轉矩(jǔ)性(xìng)能,由於電樞磁(cí)場與轉子磁場之(zhī)間恒維持90度,這樣就必須通(tōng)過碳刷及整流子,在電機運轉的過程中太容(róng)易引發電火花對組件造成破壞。交流電機由於沒有碳刷和整流子,所以不(bú)需要相對應的維護,但是性能要比直流電機的性能控製效果更加複雜。半(bàn)導體的切(qiē)換頻率更加快速,所以能夠對於驅動電機的(de)性能有明顯提升,微處理機速度也越來越快,保證了交流電機控製,實現兩周直角坐標係統(tǒng)中適當的控製,另外由於很多的微處(chù)理機能夠對控製電機具有必需的功能,所以體(tǐ)積越來(lái)越小。位置傳感(gǎn)器在直流無刷電動機中(zhōng)起著測(cè)定轉子(zǐ)磁(cí)極位置的作用,為邏輯開關電路提供正確的換相信息,即將轉子(zǐ)磁鋼磁極的位置(zhì)信號轉換成電信號,然(rán)後去控製定子繞組換相。位置傳感(gǎn)器種類較多,且各具特點。在直流無刷電動機中常見的位置傳感器有以下幾種:電磁式位置傳感器、光電式位置傳感器(qì)、磁敏式(shì)位置接近傳感器。
電磁式位置傳感器在直流無刷電動機中,用得較多的是開口變壓器。用於三相直流無(wú)刷電動機的開口(kǒu)變壓器由定子和跟蹤轉子兩部分組成。定子一般有六個極,它們之(zhī)間的間隔分別為60度,其中三個極(jí)上繞一次繞組,並相互串聯後通以高頻電源,另外三個(gè)極分別繞上二次繞組WA、WB、WC。它們之間(jiān)分別相隔120度。跟蹤轉子是一個用非導磁材料做成的圓(yuán)柱體,並在它上麵鑲一塊120度的扇形導磁材料。在安裝時將它與電動機轉軸相聯,其(qí)位置對應(yīng)於某一磁極。一次繞組所產生的高頻磁通通過跟蹤轉子上的到(dào)此材料(liào)耦合到二次繞組上,故在(zài)二次繞組上產生感應電壓,而另外(wài)兩相(xiàng)二次繞組由於無耦(ǒu)合回路同一次繞組相(xiàng)聯,其感應電壓基本為零。隨著電動機轉子的轉動,扇(shàn)形片也跟著旋轉,使之離開當前(qián)耦合(hé)一次繞組而向(xiàng)下一個(gè)一次繞組靠近。就這樣,隨著電(diàn)動機轉子運動,在開口變壓器二次(cì)繞組上(shàng)分別感應(yīng)出(chū)電壓。扇形導磁(cí)片的角度一般(bān)略大(dà)於120度電角度,常采用(yòng)130度電角(jiǎo)度左右。在三相全控(kòng)電路中,為了換相譯碼器的需要,扇形導(dǎo)磁片的(de)角(jiǎo)度為180度電角度。同時,扇形導磁片的個數應(yīng)同(tóng)直流無刷電動機(jī)的極對數相等。