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详细说明西门子伺服控制器修复无刷直流电动机的组成和工作原理

2020-07-29 14:07分类:直流电机 阅读:

 

无刷直流电动机(BLDC)是一种永磁同步电动机,而不是真正的直流电动机,在英语中称为BLDC. 与有刷直流电动机不同,无刷直流电动机不使用机械电刷装置. 它采用方波自控永磁同步电动机无刷直流电机调速原理,用霍尔传感器代替碳刷换向器,并使用钕铁硼作为转子的永磁材料. 与普通的传统直流电动机相比,它在性能上具有很大的优势,并且是当今最理想的调速电动机.

一个

有刷直流电动机简介

在介绍无刷直流电动机之前,让我们看一下有刷电动机:

直流电动机以其良好的启动性能,调速性能和其他优势而闻名. 其中,作为直流电动机的有刷直流电动机使用机械换向器来简化驱动方法. 该模型的示意图如下图所示.

直流电动机模型示意图

直流电动机(有刷电动机)的运行示意图

电动机主要由永磁材料制成的定子,带有线圈绕组的转子(电枢),换向器和电刷组成. 只要将一定量的直流电流施加到电刷A和B的两端,电动机的换向器将自动改变电动机转子的磁场方向,从而使直流电动机的转子继续转动运行.

直流电动机具有以下缺点

结构相对复杂,增加了制造成本;

容易受到环境(如灰尘等)的影响,从而降低了工作的可靠性;

倒车时会产生火花,限制了使用范围;

易于损坏并增加维护成本.

两个

无刷直流电动机简介

BLDC电动机中的“ BL”表示“无刷”,即直流电动机(电刷电动机)中的“电刷”消失了.

无刷直流电动机(BLDC)用电子换向器代替了机械换向器,因此无刷直流电动机不仅具有直流电动机调速性能好的特点,而且交流电动机和无换向火花,运行可靠,维护方便.

图1.无刷直流电动机型号

BLDC电机的运行原理图

无刷直流电动机主要由永磁材料制成的转子,带线圈绕组的定子和位置传感器(可选)组成. 可以看出,它与直流电动机有很多共同点. 定子和转子的结构相似(原来的定子成为转子,而转子成为定子),绕组连接基本相同. 但是,它们在结构上有明显的不同: 无刷直流电动机在直流电动机中没有换向器和电刷,而是一个位置传感器. 这样,电机结构相对简单,降低了电机的制造和维护成本,但是无刷直流电机无法自动换相(相),而牺牲的是电机控制器成本的增加(例如相同的三相直流电动机,有刷直流电动机的驱动桥需要4个功率管,无刷直流电动机的驱动桥需要6个功率管.

图1显示了一个低功率三相星形连接的单对磁对置无刷直流电动机,定子位于内部,转子位于外部. 另一台无刷直流电动机的结构正好相反. 它的定子在外面,转子在里面. 也就是说,定子是由线圈绕组组成的基座,转子是由永磁材料制成.

无刷直流电动机具有以下特征

无刷直流电动机具有良好的外部特性,在低速时可以输出大转矩,因此可以提供大的启动转矩;

无刷直流电动机的转速范围很广,可以在任何速度下以全功率运行;

无刷直流电动机效率高,过载能力强,在拖动系统中具有优异的性能;

无刷直流电动机具有良好的再生制动效果. 由于其转子由永磁材料制成,因此电动机在制动时可以进入发电机状态; <​​/ p>

无刷直流伺服电机工作原理_无刷直流电机调速原理_无刷直流电机调速系统

无刷直流电动机体积小,功率密度高;

无刷直流电动机无机械换向器,采用全封闭结构,可防止灰尘进入电动机水泵维修公司,可靠性高;

无刷直流电动机比异步电动机更易于驱动和控制.

三个

无刷直流电动机的工作原理

无刷直流电动机的定子是线圈绕组电枢,转子是永磁体. 如果仅向电机施加固定的直流电流,则电机只能产生恒定的磁场,并且电机无法旋转. 实时仅检测电动机转子的位置,然后根据转子的位置将电动机的不同相位与相应的电流连接. 定子产生方向一致变化的旋转磁场,电动机随磁场旋转.

如图2所示,是无刷直流电动机的旋转原理示意图. 为了便于描述,电动机定子线圈的中心抽头连接到电动机电源POWER,每相的端点连接到功率管. 当位置传感器打开时,功率管G极连接到12V行星伺服减速机,功率管打开,相应的相线圈通电. 当三个位置传感器随着转子旋转而接通时,相应的相线圈也被依次通电,从而由定子产生的磁场的方向连续变化,并且电动机转子也旋转. 这是无刷直流电动机. 旋转检测转子位置,依次激励各相的基本原理,使定子产生的磁场方向连续且均匀地变化.

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