永磁无刷电机(无刷直流永磁电机转动原理,理论结合实际,理解起来才容易)
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篇首语:我自横刀向天笑,去留肝胆两昆仑。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了永磁无刷电机(无刷直流永磁电机转动原理,理论结合实际,理解起来才容易)相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
永磁无刷电机(无刷直流永磁电机转动原理,理论结合实际,理解起来才容易)
朋友Z先生搞汽车营销业务,因新能源纯电动汽车开始火爆,开始对永磁电动机产生浓厚兴趣,来找Ms.参,想让Ms.参给他普及下这方面的知识。Ms.参给他讲解了永磁电动机的独特优势,以及为何纯电动汽车多数都采用永磁同步电动机,而很少采用无刷直流永磁电动机。
“无刷直流永磁电动机?” 朋友Z先生一脸懵逼。也难为他了,为了生意才不得不充充电,了解的也只有永磁同步电动机。“据我所知,永磁同步电动机用变频器调速,频率一点点加上去,电机也随之转得越来越快。这无刷直流永磁电动机又是怎样转起来的?”嘿!这家伙为了多赚钱,尽然快成电机通了,真所谓“三日不见当刮目相看”!
永磁电动机调速问题
确如朋友Z先生所言,永磁同步电动机靠变频率调速。因电机转速与电源频率具有严格的一一对应关系,因而永磁同步电动机转速精度非常高,特别适合应用在调速精度非常高的纯电动汽车。无刷直流永磁电动机类似常规直流电动机,通过改变电枢电流的大小调速。
无刷直流永磁电动机绕组连接方式
谈无刷直流永磁电动机,必须得先论明白其绕组连接方式。由于甩掉了碳刷、换向器,无刷直流永磁电动机只能采用电子换向,电枢磁场不再与磁极转速始终保持一致;在一定电角度范围内,电枢磁场不转,磁极在电磁力的作用下旋转。不能像直流电机那样,电枢磁场与磁极磁场始终处于正交状态,为跳跃式同步旋转。
无刷直流永磁电动机通常有以下几种绕组连接方式:
● 三相星形非桥式,为 “一相导通星形三相三状态”。
● 三相星形桥式连接,分“二相导通星形三相六状态”、“三相导通星形三相六状态”和“二相、三相轮流导通星形三相十二状态”三种情况。
无刷直流永磁电机如何转起来?
以如图1所示“三相星形桥式连接”换向电路为例,看一看“二相导通星形三相六状态”的电子换向过程:
图1
第一步,当时间电角度t=0°时,功率开关晶体管BG1、BG5导通,即由电源正端→BG1→U→V→BG5→电源负端;
第二步,当时间电角度t=60°时,功率开关晶体管BG1、BG6导通,即由电源正端→BG1→U→W→BG6→电源负端;
第三步,当时间电角度t=120°时,功率开关晶体管BG2、BG6导通,即由电源正端→BG2→V→W→BG6→电源负端;
第四步,当时间电角度t=180°时,功率开关晶体管BG2、BG4导通,即由电源正端→BG2→V→U→BG4→电源负端;
第五步,当时间电角度t=240°时,功率开关晶体管BG3、BG4导通,即由电源正端→BG3→W→U→BG4→电源负端;
第六步,当时间电角度t=300°时,功率开关晶体管BG3、BG5导通,即由电源正端→BG3→W→V→BG5→电源负端;
第七步,当时间电角度t=360°时,又重复时间电角度t=0°时的状态,如此循环往复,总是维持相应磁极下有两相绕组的线圈边加载固定极性的电压,流过固定方向的电流,产生固定方向的转矩,使电机带动负载旋转起来。
可见,加载到电机上的电流极性不变,无机械换向器、永磁体激磁,故称之为无刷直流永磁电机。
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