因为定子磁场轴线可视作同转子轴线笔直,在铁芯不饱和的情况下,发生的均匀电磁转矩与绕组电流成正比,这正是他励直流电动机的电流-转矩特性。
其间,Vm=δ·VDC是加在电动机线间电压均匀值,VDC是直流母线电压,δ是调制波的占空比,Ra为每相绕组电阻。由此可以得到直流电动机的电磁转矩:
当Vc设定今后,无论是负载改动、电源电压改动,仍是环境和温度改动,当转速低于指令转速时,反应电压Vfb变小,调制波的占空比δ就会变大,电枢电流变大,使电动机发生的电磁转矩增大而发生加速度,直到电动机的实践转速与指令转速持平中止;反之,假如电动机实践转速比指令转速高时,δ减小,Tm减小,发生减速度,直至实践转速与指令转速持平中止。可以说,无刷直流电动机在答应的电网动摇范围内,在答应的过载才能以下,其稳态转速与指令转速相差在1%左右,并能轻松完成在调速范围内恒转矩运转。
因为无刷直流电动机的励磁来源于永磁体,所以不象异步机那样需要从电网汲取励磁电流;因为转子中无交变磁通,其转子上既无铜耗又无铁耗,所以功率比同容量异步电动机高10%左右,一般来说,无刷直流电动机的力能指针(ηcosθ)比同容量三相异步电动机高12%-20%。
3. 因为无刷直流电动机是以自控式运转的,所以不会象变频调速下重载发动的同步电动机那样在转子上另加发动绕组,也不会在负载骤变时发生振动和失步。
主电路是一个典型的电压型交-直-交电路,逆变器供给等幅等频5-26KHZ调制波的对称交变矩形波。
永磁体N-S替换交流,使方位传感器发生相位差120°的U、V、W方波,结合正/回转信号发生有用的六状况编码信号:101、100、110、010、011、001,经过逻辑组件处理发生T1-T4导通、T1-T6导通、T3-T6导通、T3-T2导通、T5-T2导通、T5-T4导通,也便是说将直流母线;A-、CA-、CB-上,这样转子每转过一对N-S极,T1-T6功率管即按固定组合成六种状况的顺次导通。每种状况下,仅有两相绕组通电,顺次改动一种状况,定子绕组发生的磁场轴线°电视点,转子跟从定子磁场滚动适当于60°电视点空间方位,转子在新方位上,使方位传感器U、V、W按约好发生一组新编码,新的编码又改动了功率管的导通组合,使定子绕组发生的磁场轴再行进60°电视点,如此循环,无刷直流电动机将发生接连转矩,拖动负载作接连旋转。正因为无刷直流电动机的换向是本身发生的,而不是由逆变器强制换向的,所以也称作自控式同步电动机。
中小容量的无刷直流电动机的永磁体,现在多选用高磁能积的稀土钕铁硼(Nd-Fe-B)资料。因而,稀土永磁无刷电动机的体积比同容量三相异步电动机缩小了一个机座号。
近三十年来针对异步电动机变频调速的研讨,归根到底是在寻觅操控异步电动机转矩的办法,而无刷直流电动机的电流或电枢的端电压,便是直接操控电动机转矩的物理量。曩昔,因为稀土永磁体价格相对较高级要素,约束了稀土永磁无刷直流电动机的应用范畴,可是随技能的不停地改善改造,其价格已敏捷下降,例如,我公司推出得BS系列无刷直流电动机的价格已与异步电动机和一般变频器价格之和相差无几。稀土永磁无刷直流电动机必将以其宽调速、小体积、高功率和稳态转速差错小等特点在调速范畴闪现优势。
1. 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,为经历测验电动机转子的极性,在电动机内装有方位传感器。驱动器由功率电子器件和集成电路等构成,其功用是:承受电动机的发动、中止、制动信号,以操控电动机的发动、中止和制动;承受方位传感器信号和正回转信号,用来操控逆变桥各功率管的通断,发生接连转矩;承受速度指令和速度反应信号,用来操控和调整转速;供给维护和显现等等。
Kt、Ke是电动机的结构常数,ω为电动机的角速度(rad/s),所以,在必定的ω时,改动占空比δ,就可以线性地改动电动机的电磁转矩,得到与他励直流电动机电枢电压操控相同的操控特性和机械特性。
无刷直流电动机的转速设定,取决于速度指令Vc的凹凸,假如速度指令最大值为5V对应的最高转速:Vc(max)ón max,那么,5V以下任何电平即对应适当的转速n,这就完成了变速设定。