文档介绍：中文摘要无刷直流电动机既具备交流电动机的结构简单、运行可靠、维修方便等特点,又具备直流电动机的优点,是新一代电气传动的发展方向之一。流电动机的运行效率高、无励磁损耗以及调速性能好等诸多优点,它综合了直流电动机和交近年来,由于永磁材料的性能不断提高及其价格的不断下降、电力电子技术日新月异的发展以及各使用领域对电动机性能的要求越来越高等因素的影响,极大地促进了直流无刷电动机的发展,使其应用领域越来越广。本文分析了永磁无刷直流电动机的结构及基本工作原理,建立了较为科学的数学模型。并以此为基础设计了基于挠来盼匏⒅绷鞯缍刂葡低常匏⒅绷鞯缍刂葡低车软件程序采用汇编语言编写,实现了对无刷直流电动机控制系统的数字控制。本文还对无刷直流电动机无位置传感器控制系统进行了研究,采用了反电动势过零检测法设计并制作了转子位置信号检测电路,来间接获得可靠的转子位置信号,以取代系统原有的电动机霍尔位置检测信号。最后,文章对启动和相移问题进行了分析,并提出解决方案。关键词:匏⒅绷鞯缍栈房刂疲恢眉觳猓琍贵州大学硕士学位论文
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匏⒅绷鞯缍姆⒄估蘙张琛日舌—..无刷直流电动机既具备交流电动机的结构简单、运行可靠、维修方便等特点,又具备直流电动机的运行效率高、无励磁损耗以及调速性能好等诸多优点,它综直流电动机和交流电动机的优点,是新一代电气传动的发展方向之一。电动机作为机电能量转换装置已经出现一个多世纪,其应用范围己遍及人类生活、生产的各个领域。其主要类型有同步电动机、异步电动机与直流电动机三种。其中,直流电动机在八十年代以前一直处于调速传动领域的主导地位,这主要源于其完美的转矩控制特性,即通过调节电枢电压和励磁电流就可以任意调节其转速和转矩。但传统的直流电动机均采用电刷、换向器以机械方式进行换向,由此带来了噪声、火花、无线电干扰以及寿命短等致命弱点,再加上制造成本商以及维修困难等缺点,从而大大的限制了它的应用范围。随着社会生产力的发展,各种新型电动机不断出现。针对上述传统直流电动机的弊病,早在世纪年代就有人们开始研制以电子换相代替机械换向的无刷直流电动机,并取得了一定成果。但由于当时大功率电力电子器件仅处于初级发展阶段,没能找到理想的电子换向的元器件。使得这种电动机只能停留在实验室研究阶段,而无法推广使用。年,美国热耸状紊昵肓擞τ镁骞芑幌虼娴缍祷幌虻淖ɡ饩褪窍衷谖匏直流电动机的雏形。但由于该电动机尚无起动转矩而不能产品化。尔后叉经过人们多年努力,借助于电子线路换向的无刷直流电动机终于在年问世,甏岳矗孀诺缌Φ缱工业的飞速发展,新型的高性能半导体功率器件。如某鱿郑约案咝阅苡来挪牧先珙填堋ㄌ鸬鹊奈适溃V绷魑匏⒌缍姆⒄沟於了基础。近几年,随着稀土永磁材料和电力电子器件性能价格比的不断提高,稀土永磁无刷直流电动机作为中小功率高性能调速电机和军、民用伺服控制电机应用越来越广泛,大有逐步取代普通直流有刷伺服电动机的趋势。无刷直流电动机是利用电子换相技术代替传统直流电动机的机械换向的一种新型直流电动机,它保持着有刷直流电动机的优良机械及控制特性,在电磁结构上和有刷直流电动机一样,但它的电枢绕组放在定子上,转子上放置永久磁钢。无刷直流电动机的电枢绕组像交流电动机的绕组一样,采用多相形式,经由逆变器接到直流电源上,定子采用位置传感器实贵州大学硕士学位论文’
—惯量比高。无刷直流电动机的转子损耗较异步机小的多,几乎可以忽略不计,因而无刷直这种材料磁能积低,合金中含钴,价格高,但温度特性好,所以至今某些场合还用它。后来出现的是铁氧体,它的磁能积并不高,但价格低,因此在一段时间内占了主导地位。后来稀电动机的应用领域。特别是世纪年代初出现的钕铁硼⊥劣来挪牧希哂泻现电子换相代替有刷直流电动机的电刷和换向器,各相逐次通电产生电流,该电流和转子磁极主磁场相互作用,产生转矩。和有刷直流电动机相比,无刷直流电动机由于革除了滑动接触机构,因而消除了机械故障的主要根源。无刷直流电动机的转子与定子的结构与有刷直流电动机相反:转子为永磁式,定子为电枢,散热性能较有刷直流电动机好。由于转子上没有励磁绕组,因此转子铜损忽略不计;又由于转子和主磁场同步旋转,因此铁损极小:除了轴承旋转产生摩擦损耗外并无电刷和换向器间的摩擦损耗,因而进一步提高了电动机的效率。和用于调速的交流异步机相比。无刷直流电动机控制方法简单。无刷直流电动机无鼠笼式转子,转动惯量小,在相同的给定转矩下,其响应更加迅速,即无刷直流电动机的转矩流动机的效率更高;同时避免了由于转子损耗发热对机体及其它工作部件的影响。永磁式的转子无刷直流电动机不再需要额外的励磁电流:在输出功率相同时,它自身的体积也小,更适用于对安装空间有限制的场合。无刷直流电动机的发展得益于以下几个方面:新磁性材料的出现无刷直流电动