文档介绍：永磁无刷直流电机
深圳大学轨道交通学院
直流电源
逆变器
电机本体
输出
控制信号
控制器
位置检测器
控制系统组成简图
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磁极静止，电枢旋转
f=IBla，这个力形成电磁转矩
根据左手定则，线圈在这个转矩作用下将按逆时针方向旋转
当载流导体转过180度后，借助电刷-换向片改变导体中电流方向
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二、无刷直流电动机的工作原理
传统直流电动机的工作原理
电枢
磁极
换向片
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直流电动机内部电磁过程的特点总结
定子侧为静止的主极励磁磁势；
转子(电枢）侧由外部电刷的直流电源供电，内部绕组电流以及感应的电势为交流。由换向器和电刷完成上述逆变过程的转换；
电刷是电枢电流的分界线，其位置决定了转子电枢电流的换流时刻。因此，电刷与换向片配合起到了检测转子位置的作用；
尽管转子在不停的旋转，但由于电刷相对主极静止不动，因此，电枢磁势与主极磁势相对静止；
电枢磁势与主极磁势空间互相垂直，确保了直流电动机可以产生最大的电磁转矩；
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直流电动机的不足
电刷的磨损与维护；
机械式换向火花，限制了应用场合；
难以实现高速运行；
解决措施：
要点总结
电刷和换向器起到了与转子位置有关的机械式逆变器作用；
定子侧的直流励磁磁势和转子电枢磁势两者相对静止且相互垂直；
通过电力电子式逆变器完成直流到交流的转换；
通过转子位置传感器检测转子位置，完成换向片与电刷的作用，以决定换流时刻；
考虑到实现的方便性，定、转子位置颠倒，组成反装式直流电动机。
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定子磁极，采用集中绕组
转子磁极
转子位置检测
驱动电路，逆变器组成电子开关
机电一体化产品
无刷直流电动机原理
电机本体
电机本体
转子位置检测
电子开关
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永磁无刷直流电动机的原理框图
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定子绕组采用整距、集中绕组
永磁体粘接至转子表面，呈隐极式结构
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电动机本体
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(a)
永磁转子结构型式 (a) 表面贴装式； (b) 内嵌式.
1－磁钢； 2－铁心
(b)
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逆变器结构
星形三相三状态
星形三相六状态
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星形四相四状态
封闭三相六状态
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正交两相四状态封闭四相四状态
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转子位置传感器
(1) 磁敏式位置传感器—霍尔元件
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