伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)直流電機(jī)

1、第五章 伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)直流電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：直流電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：（1）調(diào)速性能好調(diào)速性能好: : 調(diào)速范圍廣，易于平滑調(diào)節(jié)。調(diào)速范圍廣，易于平滑調(diào)節(jié)。（2）起動(dòng)、制動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，易于快速起動(dòng)、停車。起動(dòng)、制動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，易于快速起動(dòng)、停車。（3）易于控制。易于控制。應(yīng)用：應(yīng)用：（1）軋鋼機(jī)、電氣機(jī)車、無(wú)軌電車、中大型龍門刨床等軋鋼機(jī)、電氣機(jī)車、無(wú)軌電車、中大型龍門刨床等調(diào)速范圍大的大型設(shè)備。調(diào)速范圍大的大型設(shè)備。（2）用蓄電池做電源的地方，如汽車、拖拉機(jī)等。用蓄電池做電源的地方，如汽車、拖拉機(jī)等。（3）家庭：電動(dòng)縫紉機(jī)、電動(dòng)自行車、電動(dòng)玩具。家庭：電動(dòng)縫紉機(jī)、電動(dòng)自行車、電動(dòng)玩具。5.3 5.3 直流直流電機(jī)電機(jī)

2、（1 1） 直流電機(jī)的構(gòu)成直流電機(jī)的構(gòu)成直流電機(jī)由定子、轉(zhuǎn)子和機(jī)座等部分構(gòu)成。直流電機(jī)由定子、轉(zhuǎn)子和機(jī)座等部分構(gòu)成。勵(lì)磁式直流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)勵(lì)磁式直流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)電磁圈電樞電樞導(dǎo)體磁極1. 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子（又稱電樞）（又稱電樞） 由鐵芯、繞組（線圈）、換向器組成。由鐵芯、繞組（線圈）、換向器組成。2. 定子定子定子的分類：定子的分類：永磁式：由永久磁鐵做成。永磁式：由永久磁鐵做成。勵(lì)磁式：磁極上繞線圈，然后在線圈中勵(lì)磁式：磁極上繞線圈，然后在線圈中 通過直流電，形成電磁鐵通過直流電，形成電磁鐵。勵(lì)磁的定義：勵(lì)磁的定義：磁極上的線圈通以直流電磁極上的線圈通以直流電 產(chǎn)生磁通，稱為勵(lì)磁。產(chǎn)生磁通，稱為勵(lì)磁。

3、直流電動(dòng)機(jī)模型的定子有一對(duì)主磁極，安裝在機(jī)座上，機(jī)座也叫磁軛，是主磁極磁力線的通路。磁極與磁軛都是用導(dǎo)磁良好的鋼鐵制成。 在主磁極上有勵(lì)磁繞組，繞組通電后就會(huì)在兩個(gè)主磁極間產(chǎn)生主磁場(chǎng)。 直流電機(jī)轉(zhuǎn)子也稱為電樞，電樞鐵芯由導(dǎo)磁良好的硅鋼片疊成，鐵芯圓周均勻分布18個(gè)槽，用來(lái)嵌放電樞繞組。電樞鐵芯直徑比主磁極間距離略小點(diǎn)。 把繞制好的電樞繞組嵌入電樞槽內(nèi)，每個(gè)繞組都有一對(duì)引出線。 換向器有18個(gè)銅制換向片，排成圓筒形，固定在一個(gè)絕緣套筒上，換向片間留有縫隙，相互絕緣。圖上用兩個(gè)角度展示換向器的外觀。 把換向器安裝在電樞轉(zhuǎn)軸上，把電樞繞組的引出線按規(guī)律焊接在換向片上。 為散去電機(jī)發(fā)出的熱量，還要在電

4、樞轉(zhuǎn)軸上安裝風(fēng)扇。 電樞繞組通過電刷供電，電刷的主要成份是石墨，導(dǎo)電良好又潤(rùn)滑。電刷固定在電刷座窩內(nèi)，由彈簧片壓向換向器。 本模型有兩個(gè)主磁極，故有兩個(gè)電刷組，每個(gè)電刷組由兩個(gè)電刷構(gòu)成。電刷組固定在電刷座上，構(gòu)成電刷裝置。把電樞插入定子主磁極間 在電機(jī)兩側(cè)裝上端蓋（剖面），端蓋上有軸承，支持電樞的旋轉(zhuǎn)。電刷裝置也固定在端蓋上。 在電機(jī)端蓋上有散熱通風(fēng)孔，在機(jī)座上有出線盒。（2） 直流電機(jī)的額定值直流電機(jī)的額定值 l直流電機(jī)的額定值主要有下列幾項(xiàng)：直流電機(jī)的額定值主要有下列幾項(xiàng)：l（1）額定功率額定功率：是指電機(jī)的輸出功率，對(duì)發(fā)電機(jī)系指出線是指電機(jī)的輸出功率，對(duì)發(fā)電機(jī)系指出線端輸出的電功率。對(duì)電

5、動(dòng)機(jī)系指轉(zhuǎn)軸上輸出的機(jī)械功率。單端輸出的電功率。對(duì)電動(dòng)機(jī)系指轉(zhuǎn)軸上輸出的機(jī)械功率。單位為位為WW或或kWkW。l（2）額定電壓：額定電壓：是指在額定工作條件下，電機(jī)出線端的平是指在額定工作條件下，電機(jī)出線端的平均電壓。對(duì)于電動(dòng)機(jī)是指輸入額定電壓，對(duì)于發(fā)電機(jī)是指輸均電壓。對(duì)于電動(dòng)機(jī)是指輸入額定電壓，對(duì)于發(fā)電機(jī)是指輸出額定電壓。單位為出額定電壓。單位為V V。l（3）額定電流：額定電流：是指電機(jī)在額定電壓下，運(yùn)行于額定功率是指電機(jī)在額定電壓下，運(yùn)行于額定功率時(shí)的電流值。時(shí)的電流值。 單位為單位為A A。l（4）額定轉(zhuǎn)速：額定轉(zhuǎn)速：是指對(duì)應(yīng)于額定電壓、額定電流、電機(jī)運(yùn)是指對(duì)應(yīng)于額定電壓、額定電流、電

6、機(jī)運(yùn)行于額定功率時(shí)所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速。單位為行于額定功率時(shí)所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速。單位為r rminmin。l（5）額定轉(zhuǎn)矩：額定轉(zhuǎn)矩：是在額定電壓、額定負(fù)載下，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸是在額定電壓、額定負(fù)載下，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩稱為電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩。單位為上產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩稱為電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩。單位為N.MN.M。（3） 直流電機(jī)的數(shù)學(xué)模型直流直流電機(jī)電機(jī): : (a) 轉(zhuǎn)子上的力轉(zhuǎn)子上的力, (b)等效電路等效電路, , (c) 力力- -速度特性曲線速度特性曲線數(shù)學(xué)模型電樞上的力矩電樞上的力矩 T=BbLi=i 是每個(gè)是每個(gè)電樞繞組的磁電樞繞組的磁通量。通量。實(shí)際上有不止一個(gè)電樞繞組，實(shí)際上有不止一個(gè)電樞繞組，

7、L為導(dǎo)體為導(dǎo)體有效長(zhǎng)度，有效長(zhǎng)度，b為極距，為極距，B一個(gè)主磁極下一個(gè)主磁極下的平均氣隙磁通密度的平均氣隙磁通密度T=kii=KtiKt 是轉(zhuǎn)矩常數(shù)是轉(zhuǎn)矩常數(shù). .數(shù)學(xué)模型 反向電動(dòng)勢(shì)反向電動(dòng)勢(shì)Vb Vb=kv=KvKv 反向電動(dòng)勢(shì)反向電動(dòng)勢(shì)常數(shù)常數(shù)bvVvVkVKiRRRvv()()tttvkKTkiVkVKRR數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型tKVR轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速力力矩矩不同不同V V值所對(duì)值所對(duì)應(yīng)的直線應(yīng)的直線v()()tttvkKTkiVkVKRR工工作作原原理理U+NS電刷電刷換向片換向片 直流電源直流電源電刷電刷換向器換向器線圈線圈II（4） 有刷有刷直流直流電機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)子 磁極磁極電流電刷開口環(huán)換向器

8、定子注意：注意：換向片和電源固定聯(lián)接，線圈無(wú)論怎樣轉(zhuǎn)換向片和電源固定聯(lián)接，線圈無(wú)論怎樣轉(zhuǎn)動(dòng)，總是上半邊的電流向里，下半邊的電流向外。動(dòng)，總是上半邊的電流向里，下半邊的電流向外。電刷壓在換向片上。電刷壓在換向片上。 由左手定則，通電線圈在磁場(chǎng)的作用下，由左手定則，通電線圈在磁場(chǎng)的作用下，使線圈逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。使線圈逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。FFU+NS電刷電刷換向片換向片IIFFU+NS電刷電刷換向片換向片IIEE 由右手定則，線圈在磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)，將在線由右手定則，線圈在磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)，將在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向與電圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向與電流的方向相反。流的方向相反。（5）帶勵(lì)磁線圈的直

9、流電機(jī) (a) 串串勵(lì)勵(lì)電機(jī)電機(jī), , (b)并并勵(lì)電機(jī)勵(lì)電機(jī), , (c) 復(fù)勵(lì)電機(jī)復(fù)勵(lì)電機(jī), , (d) 他勵(lì)電機(jī)他勵(lì)電機(jī), , (e)力力- -轉(zhuǎn)速特性曲轉(zhuǎn)速特性曲線線勵(lì)磁線圈勵(lì)磁線圈電樞線圈電樞線圈勵(lì)磁線勵(lì)磁線圈圈電樞線圈電樞線圈勵(lì)磁線圈勵(lì)磁線圈電樞線圈電樞線圈勵(lì)磁線勵(lì)磁線圈圈電樞線圈電樞線圈勵(lì)磁線圈勵(lì)磁線圈力力矩矩轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速并并勵(lì)勵(lì)復(fù)勵(lì)復(fù)勵(lì)串勵(lì)串勵(lì) 根據(jù)勵(lì)磁線圈和轉(zhuǎn)子繞組的聯(lián)接關(guān)系，勵(lì)磁式的根據(jù)勵(lì)磁線圈和轉(zhuǎn)子繞組的聯(lián)接關(guān)系，勵(lì)磁式的直流電機(jī)又可細(xì)分為：直流電機(jī)又可細(xì)分為：他勵(lì)電動(dòng)機(jī)：他勵(lì)電動(dòng)機(jī)：勵(lì)磁線圈與轉(zhuǎn)子電樞的電源分開。勵(lì)磁線圈與轉(zhuǎn)子電樞的電源分開。并勵(lì)電動(dòng)機(jī)：并勵(lì)電動(dòng)機(jī)：勵(lì)磁線圈

10、與轉(zhuǎn)子電樞并聯(lián)到同一電源上。勵(lì)磁線圈與轉(zhuǎn)子電樞并聯(lián)到同一電源上。串勵(lì)電動(dòng)機(jī)：串勵(lì)電動(dòng)機(jī)：勵(lì)磁線圈與轉(zhuǎn)子電樞串聯(lián)接到同一電源上。勵(lì)磁線圈與轉(zhuǎn)子電樞串聯(lián)接到同一電源上。復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)：復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)：勵(lì)磁線圈與轉(zhuǎn)子電樞的聯(lián)接有串有并，接在勵(lì)磁線圈與轉(zhuǎn)子電樞的聯(lián)接有串有并，接在 同一電源上。同一電源上。M他勵(lì)他勵(lì)UfIfIaUM并勵(lì)并勵(lì)UIfM串勵(lì)串勵(lì)UM復(fù)勵(lì)復(fù)勵(lì)U帶勵(lì)磁線圈的直流電機(jī)aki 電樞和勵(lì)磁線圈串聯(lián)電樞和勵(lì)磁線圈串聯(lián), ,從而有相同的電流從而有相同的電流iaaTkiKi在啟動(dòng)在啟動(dòng), ,0,aVwiRaVTKiKR 這種電機(jī)電阻小這種電機(jī)電阻小, ,因此具有高起因此具有高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩、高空載速度。動(dòng)

11、轉(zhuǎn)矩、高空載速度。機(jī)械特性軟，啟動(dòng)機(jī)械特性軟，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，調(diào)速方便轉(zhuǎn)矩大，調(diào)速方便勵(lì)磁線圈勵(lì)磁線圈電樞線圈電樞線圈力力矩矩轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速串勵(lì)串勵(lì)帶勵(lì)磁線圈的直流電機(jī) 因?yàn)橐驗(yàn)?Ri 很小很小bbVvRiv因?yàn)橐驗(yàn)?和和 與與 i成比例成比例bvvk所以所以 V 與與成比例成比例ivVk iV 是常數(shù)是常數(shù) ，所以速度和電流成反比，所以速度和電流成反比勵(lì)磁線圈勵(lì)磁線圈轉(zhuǎn)子線圈轉(zhuǎn)子線圈力力矩矩串串勵(lì)勵(lì)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速帶勵(lì)磁線圈的直流電機(jī) 它提供最低的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和一個(gè)低它提供最低的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和一個(gè)低得多的空載速度，具有良好的調(diào)速得多的空載速度，具有良好的調(diào)速機(jī)械特性硬，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，調(diào)速性能好機(jī)械特性硬，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，調(diào)

12、速性能好并勵(lì)并勵(lì)力力矩矩轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子線圈轉(zhuǎn)子線圈勵(lì)磁線圈勵(lì)磁線圈勵(lì)磁勵(lì)磁線圈線圈電樞電樞線圈線圈帶勵(lì)磁線圈的直流電機(jī) 機(jī)械特性軟硬適中，機(jī)械特性軟硬適中，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，調(diào)速啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，調(diào)速方便。方便。勵(lì)磁線勵(lì)磁線圈圈電樞線電樞線圈圈勵(lì)磁線勵(lì)磁線圈圈復(fù)勵(lì)復(fù)勵(lì)力力矩矩轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速?gòu)?fù)勵(lì)復(fù)勵(lì)并勵(lì)并勵(lì)串勵(lì)串勵(lì)力力矩矩轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速（6）直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制調(diào)速方法：改變電樞回路電阻值調(diào)速方法：改變電樞回路電阻值 改變勵(lì)磁電流改變勵(lì)磁電流 改變電樞電壓改變電樞電壓 混合調(diào)速混合調(diào)速直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制電氣原理圖電氣原理圖改變勵(lì)磁電流調(diào)速改變勵(lì)磁電流調(diào)速整流電路整流電路啟動(dòng)電阻啟動(dòng)電阻調(diào)速電阻調(diào)速電阻能耗制動(dòng)接觸器能耗制動(dòng)

13、接觸器工作接觸器工作接觸器切除啟動(dòng)電阻切除啟動(dòng)電阻接觸器接觸器 有刷直流電機(jī)的控制 (a) PWM電路原理電路原理 電子控制高頻開電子控制高頻開 關(guān)進(jìn)行直流斬波關(guān)進(jìn)行直流斬波電壓電壓電源電源電壓電壓時(shí)間時(shí)間斬波斬波電壓電壓時(shí)間時(shí)間(b) 通過通過斬波直流電壓改斬波直流電壓改 變電樞電壓變電樞電壓控制電機(jī)H-橋A 功能功能1 正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)0 停止停止B 功能功能1 反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)0 停止停止ABCD 功能功能1001正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)0110反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)1100抱閘抱閘0011抱閘抱閘1010熔斷測(cè)試熔斷測(cè)試0101熔斷測(cè)試熔斷測(cè)試ABCD 功能功能1001正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)ABCD ABCD 功能功能01100110反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)A

14、BCD 功能功能1001正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)0110反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)1100抱閘抱閘0011抱閘抱閘1010熔斷測(cè)試熔斷測(cè)試0101熔斷測(cè)試熔斷測(cè)試L298全橋驅(qū)動(dòng)電路全橋驅(qū)動(dòng)電路雙極晶體管作為大電流開關(guān)雙極晶體管作為大電流開關(guān)邏輯禁止無(wú)效操作邏輯禁止無(wú)效操作最大值最大值2A2A速度的反饋控制 Position ControlVelocity ControlCurrent ControlOther CommandPC orMicrocomputerMotorDriverServoMotorControllerMotorEncoderPWMCurrentPositionVelocityCurrentOther In

15、formationPosition ControlVelocity ControlCurrent ControlOther CommandPC orMicrocomputerMotorDriverServoMotorControllerMotorEncoderPWMCurrentPositionVelocityCurrentOther InformationMechanismCommunicationApparatus forControlPersonalComputerRS-232CRS-485DC MotorRING-SERVORING-DC MotorRING-RING-DC Motor

16、PowerModuleRING-SERVOEncoderDC MotorPowerModuleRING-SERVOEncoderSignalConverterControlPower SupplyMotor DriverMotor DriverMotorControllerMotorControllerMotorDriverMechanismCommunicationApparatus forControlPersonalComputerRS-232CRS-485DC MotorRING-SERVORING-DC MotorRING-RING-DC MotorPowerModuleRING-S

17、ERVOEncoderDC MotorPowerModuleRING-SERVOEncoderSignalConverterControlPower SupplyMotor DriverMotor DriverMotorControllerMotorControllerMotorDriverPIC單片機(jī)電機(jī)控制器設(shè)計(jì)實(shí)例單片機(jī)電機(jī)控制器設(shè)計(jì)實(shí)例控制原理系統(tǒng)構(gòu)成 One cycle 400s(2.5 KHz)00000000111111111122222222220000P1P2P3P32P30P4P5P31P6P7P8P29P27P9P10P28P11P12P13P14P15P16P17P18

18、P19P20P21P22P23P24P25P26One processor 12.5sEncoder CounterProcessor BlockP5,P6,P7: Position measurement and controlP9,P10,P11: Velocity measurement and controlP13,P14,P15: Current measurement and controlP17,P18,P19: Trapezoidal velocity controlP21,P22,P23: PWM output of position and velocity control

19、P25,P26,P27: PWM output of current controlP29: CalibrationP31: Data monitor processingP1,P2,P3: Data communicationP30: Position limitP4: Measurement of current, on/off of FETP8: Measurement ofcurrent, on/off of FETP12: Measurement ofcurrent, on/off of FETP16: Measurement ofcurrent, on/off of FETP20:

20、 Measurement ofcurrent, on/off of FETP24: Measurement ofcurrent, on/off of FETP28: Measurement ofcurrent, on/off of FETP32: Measurement of current, on/off of FETOne cycle 400s(2.5 KHz)00000000111111111122222222220000P1P2P3P32P30P4P5P31P6P7P8P29P27P9P10P28P11P12P13P14P15P16P17P18P19P20P21P22P23P24P25

21、P26One processor 12.5sEncoder CounterProcessor BlockP5,P6,P7: Position measurement and controlP9,P10,P11: Velocity measurement and controlP13,P14,P15: Current measurement and controlP17,P18,P19: Trapezoidal velocity controlP21,P22,P23: PWM output of position and velocity controlP25,P26,P27: PWM outp

22、ut of current controlP29: CalibrationP31: Data monitor processingP1,P2,P3: Data communicationP30: Position limitP4: Measurement of current, on/off of FETP8: Measurement ofcurrent, on/off of FETP12: Measurement ofcurrent, on/off of FETP16: Measurement ofcurrent, on/off of FETP20: Measurement ofcurren

23、t, on/off of FETP24: Measurement ofcurrent, on/off of FETP28: Measurement ofcurrent, on/off of FETP32: Measurement of current, on/off of FET設(shè)計(jì)思路控制器和驅(qū)動(dòng)器基于PIC的控制器基于FPGA的驅(qū)動(dòng)器（7） 無(wú)刷永磁電動(dòng)機(jī)無(wú)刷永磁電動(dòng)機(jī)(a) (a) 無(wú)刷永磁電機(jī)無(wú)刷永磁電機(jī), (b) , (b) 晶體管開關(guān)晶體管開關(guān) 永磁轉(zhuǎn)子永磁轉(zhuǎn)子定子線圈定子線圈線圈線圈A線圈線圈B傳感器傳感器傳感器傳感器傳感器傳感器線圈線圈C三相無(wú)刷直流電機(jī)結(jié)構(gòu)AaBCbc不通電不

24、通電正向通電正向通電反向通電反向通電SN工作原理工作原理48無(wú)刷電機(jī)結(jié)構(gòu)無(wú)刷電機(jī)結(jié)構(gòu)無(wú)刷直流電機(jī)從無(wú)刷直流電機(jī)從結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)上來(lái)看，上來(lái)看，與傳統(tǒng)的直流電機(jī)主要區(qū)別與傳統(tǒng)的直流電機(jī)主要區(qū)別在于：在于：l 無(wú)刷電機(jī)具有旋轉(zhuǎn)的永磁無(wú)刷電機(jī)具有旋轉(zhuǎn)的永磁轉(zhuǎn)子和固定的電磁繞組；轉(zhuǎn)子和固定的電磁繞組；l 有刷電機(jī)具有旋轉(zhuǎn)的電樞有刷電機(jī)具有旋轉(zhuǎn)的電樞繞組和固定的永磁定子。繞組和固定的永磁定子。無(wú)刷電機(jī)的結(jié)構(gòu)無(wú)刷電機(jī)的結(jié)構(gòu)無(wú)刷直流電機(jī)本質(zhì)上可看無(wú)刷直流電機(jī)本質(zhì)上可看作是一臺(tái)用電子換相裝置作是一臺(tái)用電子換相裝置取代機(jī)械換相裝置的直流取代機(jī)械換相裝置的直流電機(jī)。電機(jī)。安裝在電機(jī)上的位置傳感安裝在電機(jī)上的位置傳感器來(lái)

25、檢測(cè)轉(zhuǎn)子在運(yùn)轉(zhuǎn)過程器來(lái)檢測(cè)轉(zhuǎn)子在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的位置。中的位置?？刂破鳛殡娮訐Q相電路提控制器為電子換相電路提供正確的換相信息，來(lái)控供正確的換相信息，來(lái)控制電子換相電路中的功率制電子換相電路中的功率開關(guān)管的開關(guān)狀態(tài)，保證開關(guān)管的開關(guān)狀態(tài)，保證電機(jī)各相按正確順序?qū)ǎ姍C(jī)各相按正確順序?qū)?，在空間形成跳躍式的旋轉(zhuǎn)在空間形成跳躍式的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，驅(qū)動(dòng)永磁轉(zhuǎn)子連續(xù)磁場(chǎng)，驅(qū)動(dòng)永磁轉(zhuǎn)子連續(xù)不斷地旋轉(zhuǎn)。不斷地旋轉(zhuǎn)。無(wú)刷電機(jī)的換相原理無(wú)刷電機(jī)的換相原理 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)我們假設(shè)在我們假設(shè)在A A、B B、C C三相電三相電流流入為正，電流方向與線流流入為正，電流方向與線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)方向相同。圈產(chǎn)生磁場(chǎng)方向相同。如圖中第如圖中第

26、1 1步步 所示，所示， 對(duì)對(duì)C C相相施加正向電壓，對(duì)施加正向電壓，對(duì)B B施相加施相加反向電壓，反向電壓，A A相處于高阻態(tài)，相處于高阻態(tài)，C C、B B兩相產(chǎn)生的合磁場(chǎng)方向兩相產(chǎn)生的合磁場(chǎng)方向指向方位指向方位1 1。在第在第2 2步步 狀態(tài)，對(duì)狀態(tài)，對(duì)A A相施加正相施加正向電壓，對(duì)向電壓，對(duì)B B相施加反向電相施加反向電壓，壓，C C相處于高阻態(tài)，相處于高阻態(tài)，A A、B B兩相產(chǎn)生的合磁場(chǎng)方向指向兩相產(chǎn)生的合磁場(chǎng)方向指向2 2 。磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)產(chǎn)生電磁扭矩，。磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)產(chǎn)生電磁扭矩，驅(qū)動(dòng)永磁轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)永磁轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。無(wú)刷電機(jī)的換相原理無(wú)刷電機(jī)的換相原理如此循環(huán)往復(fù)，便可以實(shí)現(xiàn)無(wú)刷如此循環(huán)往復(fù)，便可以實(shí)現(xiàn)無(wú)刷直流電機(jī)的連續(xù)工作。直流電機(jī)的連續(xù)工作。無(wú)刷直流電機(jī)正轉(zhuǎn)的換相狀態(tài)圖無(wú)刷直流電機(jī)正轉(zhuǎn)的換相狀態(tài)圖如圖所示。如圖所示。電機(jī)反轉(zhuǎn)與之類似。電機(jī)反轉(zhuǎn)與之類似。無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的基本結(jié)構(gòu)無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的基本結(jié)構(gòu)無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)要完成的兩個(gè)基本功能：換相和調(diào)速無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)要完成的兩個(gè)基本功能：換相和調(diào)速 無(wú)刷直流電機(jī)的電子換相無(wú)刷直流電機(jī)的電子換相和調(diào)速需要逆變器來(lái)完成，逆和調(diào)速需要逆變器來(lái)完成，逆變器用來(lái)控制電動(dòng)機(jī)定子上各變器用來(lái)控制電動(dòng)機(jī)定子上各相繞組通電的順序和時(shí)間。功相繞組通電的順序和時(shí)間。功率開關(guān)單元是換相電路的核心。率