直流无刷电机及其驱动技术.ppt

OVDCOND寄存器的值由霍尔传感器输出的二进制编码绕组通电顺序决定。A+C-A+B-C+B-C+A-B+A-B+C-第30页,共36页，星期六，2024年，5月例1由单片机控制的开环BLDC系统：第31页,共36页，星期六，2024年，5月例2单片三相无刷直流电动机控制器SI9979第32页,共36页，星期六，2024年，5月SI9979特点霍尔传感器输入信号处理，60及120度间隔选择，提供霍尔传感器电源。自动换相功能集成逆变器高端驱动PWM输入及处理电流限制，欠电压保护20到40电源电压第33页,共36页，星期六，2024年，5月例3:由DSP控制的闭环BLDC系统第34页,共36页，星期六，2024年，5月BLDC的特点与DC电机比较：由于没有电刷的机械摩擦，使其具有高可靠性、高效率、免维护、无噪声、高速度范围、容易散热等优点。与PMSM电机比较：控制简单，制造容易，成本低。力矩波动比DC电机及PMSM电机大。适应于对制造成本较敏感，而对性能要求不是特别高的场合。50年代美国人发明第一台采样晶体管逆变器的无刷直流电机，现已广泛应用在计算机、家用电器、电动自行车和和一些机电设备中。第35页,共36页，星期六，2024年，5月感谢大家观看第36页,共36页，星期六，2024年，5月关于直流无刷电机及其驱动技术3.3无刷直流电动机

（BrushlessDirectCurrentMotor,BLDC）1、无刷直流电动机结构2、无刷直流电动机工作原理3、力矩和速度的控制4、PWM控制技术第2页,共36页，星期六，2024年，5月

1.结构由定子、转子、检测转子磁极位置的传感器及换相电路组成。定子采用叠片结构并在槽内铺设绕组的方式。定子绕组多采用三相并以星形方式连接。第3页,共36页，星期六，2024年，5月将永磁体贴装在非导磁材料表面或镶嵌在其内构成。大部分BLDC采用表面安装方式。多为2到3对极的。磁性材料多采用具有高磁通密度的稀土材料，如銣铁硼等第4页,共36页，星期六，2024年，5月结构上BLDC与PMSM有些相似，但有两点不同：BLDC的转子磁极经专门的磁路设计，可获得梯形波的气隙磁场。而PMSM的气隙磁场是正弦波的。BLDC的定子绕组结构使之产生的反电势是梯形波的。而PMSM绕组结构产生正弦型的反电势。PMSM定子绕组产生正弦型的反电势BLDC的定子绕组产生的反电势是梯形波第5页,共36页，星期六，2024年，5月2.工作原理1）旋转磁场如何产生？BLDC本质上是一种同步电机，即定子绕组通电产生旋转磁场，吸引转子磁极与之对准，产生轴的运动。假定电机定子为3相6极，相对应极的两个绕组首尾相接组成一相绕组，3相绕组星型连接。第6页,共36页，星期六，2024年，5月当电流流过流过两个绕线方向相同的铁芯线圈时，电流方向不同，产生的磁场方向也不同。假如电流从A相绕组流进，从B相绕组流出，A相绕组产生从COM端指向A端的磁势，B相绕组产生从B端指向COM端的磁势。F第7页,共36页，星期六，2024年，5月6步通电顺序为产生旋转磁场，三相绕组按按如下规则通电：每步三个绕组中一个绕组流入电流，一个绕组流出电流，一个绕组不导通；通电顺序为：1.A+B-2.C+B-3.C+A-4.B+A-5.B+C-6.A+C-每步仅一个绕组被换相。每步磁场旋转60度，每6步旋转磁场旋转一周。第8页,共36页，星期六，2024年，5月随着磁场的旋转，吸引转子磁极随之旋转。磁场顺时针旋转，电机顺时针旋转：1→2→3→4→5→6磁场逆时针旋转，电机逆时针旋转：6→5→4→3→2→11.A+B-2.C+B-3.C+A-4.B+A-5.B+C-6.A+C-第9页,共36页，星期六，2024年，5月2）如何实现换相？1.A+B-2.C+B-3.C+A-4.B+A-5.B+C-6.A+C-必须换相才能实现磁场的旋转。在无刷电机中，根据转子磁极的位置实现换相。要想根据转子磁极的位置换相，就必须知道转子磁极的位置。并不需要连续的位置信息，仅知道换相点的位置即可。在BLDC中，一般采用3个开关型霍尔传感器测量转子的位置。由其输出的3位二进制编码去控制逆变器中6个功率管的导通实现换相。第10页,共36页，星期六，2024年，5月开关