1955年,美国科学家D。Harrison使用晶体管电路进行换向而不是机械换向,代表了电动机无刷直流时代的到来。1962年霍尔元件的发明实现无刷直流电机的进一步发展。十九世纪七十年代以来,随着电子技术和高性能永磁材料的快速发展,使得许多像MOSFET、IGBT等高性能器件诞生,为无刷直流电机的应用创立基础与保障。文献综述
1。3研究意义
随着电力电子技术等方面的不断发展,无刷直流电机调速的控制系统已经发展成为了一种不同于以往的控制系统,这种控制系统具有操作性好、经济性能高、容易控制等优点,因此这种控制系统的发展潜力是非常巨大的。无刷直流电机调速系统在实际应用中使用电子换向,它的优点包括组成结构简单,实际运行有保障,易于维修、保护,使其在不论是直流电机还是交流电机都有着良好的调速性能表现。然而其转矩的不稳定性,严重影响了性能与速度的表现,难以满足无刷电机对控制系统的高精度要求,因而可看出降低无刷直流电动机转矩波动的必要性与重要意义。
在直流有刷电动机的基础上经过不断的变革发展而来的无刷直流电动机,与直流有刷电动机相比较而言,无刷直流电动机的电磁转矩特性和响应能力优于直流有刷电机,并且它的运行效率高、调速性能高强。因为直流电动机内部电刷与部件接触会产生火花、噪音、易磨损,因此在尘埃密度高和易燃易爆的环境中不适合使用无刷直流电机。同时,DC机制较苛刻的适用条件,进一步局限了应用范围。1955年,美国D。哈盖森结合上述的缺陷,首次提出了用晶体管电路进行换向取代机械换向的设计方法,创造了现代的无刷直流电动机的蓝本。当时电动机的起动转矩尚未商业化,但是十九世纪七十年代以来,随着电子技术和高性能永磁材料的快速发展,使得许多性能器件诞生,为无刷直流电机的应用打开了大门。
1980年以前由于国内无刷直流电动机的研究起步较慢,因此几乎停留在空白阶段。1987年江苏大学硕士学位论文与西门子公司的2个永磁同步伺服系统的研究引发了技术引进的热潮。经过长期的努力,在全国拥有一定生产规模的直流无刷电机系列产品,特别是在过去的十年中,以马达技术和相关学科的发展,无电刷直流电机已被广泛使用。从直流有刷电动机发展到无刷直流电动机,元器件类型从半控到全控,无刷直流电机控制结构方面出现了新结构可以看出电机的发展是永无止境的。
2。相关概述
2。1无刷直流电机的结构与工作原理
无刷直流电机的组成结构中,电机的定子和转子分别是电枢绕组和永久磁铁。按照转子结构类型可将其分为分为:面装式和内嵌式这两种类型。面装式是将瓦状片的永磁体贴在转子外表上,内嵌式是将永磁体嵌入转子铁心。图2-1所示内容为电机结构示意图。
无刷直流电动机的结构图
其电机系统可视为一永磁电动机,在图2-2所示的基本原理框图将示意其开关电路结构,位置传感器的导通时间决定了无刷直流电机控制和功率驱动电路
无刷直流电机基本原理框图
的三相定子绕组的序列,功率驱动单元是分配给每一个相绕组的无刷直流电动机的定子的马达后激励的直流电源侧的电力,以便它可以产生连续的转矩,这是位置传感器的核心,其作用主要用于输出换向控制信号。来`自+优-尔^论:文,网www.youerw.com +QQ752018766-
通常,在电动机的运行过程中磁场的产生是让转子刺激定子,使得电枢绕组的电流流向不断变化,从而产生互相交替的磁场以产生最大的扭矩。