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无刷电机工作原理

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PLC 及运动控制系统创新实践报告——无刷电机的研究与控制学院 自动化科学与工程学院学生姓名学生学号指导教师 赖玉斌提交日期 2012年 7月 8日一无刷电机介绍与选题要求1 无刷电机背景资料介绍电动机的定子绕组多做成三相对称星形接法,同三相异步电动机十分相似。电动机的转子上粘有已充磁的永磁体,为了检测电动机转子的极性,在电动机内装有位置传感器。驱动器由功率电子器件和集成电路等构成,其功能是:接受电动机的启动、停止、制动信号,以控制电动机的启动、停止和制动;接受位置传感器信号和正反转信号,用来控制逆变桥各功率管的通断,产生连续转矩;接受速度指令和速度反馈信号,用来控制和调整转速;提供保护和显示等等。近三十年来针对异步电动机变频调速的研究,归根到底是在寻找控制异步电动机转矩的方法,稀土永磁无刷直流电动机必将以其宽调速、小体积、高效率和稳态转速误差小等特点在调速领域显现优势。无刷直流电机因为具有直流有刷电机的特性,同时也是频率变化的装置,所以又名直流变频,国际通用名词为BLDC。无刷直流电机的运转效率、低速转矩、转速精度等都比任何控制技术的变频器还要好,所以值得业界关注。本产品已经生产超过 55kW,可设计到 400kW,可以解决产业界节电与高性能驱动的需求。无刷电机在我国的发展时间虽短,但是随着技术的日益成熟与完善得到了迅猛发展。已在航模、医疗器械、家用电器、电动车等多个领域得到广泛应用,并在深圳、长沙、上海等地形成初具规模产业链。如深圳伟业电机、长沙科达等一批专业厂商,在技术上不断推进行业发展。近几年来,无刷电机成为在模型领域里快速发展的一种动力。由于产量和价格的原因,过去几年无刷电机多使用在中高档航空模型中,现在由于机械加工技术的快速发展,无刷电机的生产成本下降许多,目前它正进入模型领域的各个层面,从电动遥控车到电动遥控船再到电动模型飞机,无处不在。2 基本要求1)了解无刷电机结构组成与工作原理;2) 无刷电机与其它电机比较优缺点;3) 控制方案与策略设计;4) 实验和调试;5) 论述报告。-二无刷电机结构组成与工作原理1.无刷直流电动机转矩分析电机本体的电枢绕组为三相星型连接,位置传感器与电机转子同轴,控制电路对位置信号进行逻辑变换后产生控制信号,控制信号经驱动电路隔离放大后控制逆变器的功率开关管,使电机的各相绕组按一定的顺序工作。图1无刷直流电动机工作原理示意图如图1-1所示,当转子旋转(顺时针...

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