BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)

稀土永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)RareEarthPermanentMagnetBrushlessDCMotor(BLDCM)湖北工業(yè)大學(xué)稀土電機(jī)及控制研究所1BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)稀土永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)

RareEarthPermanentMagnet

BrushlessDCMotor，BLDCM

一、無刷電機(jī)概述二、無刷電機(jī)原理與特性三、無刷電機(jī)控制四、無刷電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)五、無刷電機(jī)電磁設(shè)計(jì)

2BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)稀土永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)

一、無刷電機(jī)概述RareEarthPermanentMagnetBrushlessDCMotor，BLDCM3BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)概述1.無刷直流電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用2.無刷直流電動(dòng)機(jī)發(fā)展歷史3.無刷與有刷直流電動(dòng)機(jī)比較4.無刷直流電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)5.無刷直流電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)組成4BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)概述1.無刷直流電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用5BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)計(jì)算機(jī)中的無刷電機(jī)6BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)計(jì)算機(jī)中的無刷電機(jī)7BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)電動(dòng)自行車中的無刷電機(jī)8BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)家用電器中的無刷電機(jī)9BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)本田HEVINSIGHT10BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)豐田混合電動(dòng)汽車開發(fā)歷程11BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)本田Insight發(fā)動(dòng)機(jī)和無刷電機(jī)12BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)13BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)本田CIVIC的動(dòng)力分配策略14BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)電動(dòng)汽車中的無刷電機(jī)電機(jī)及控制器15BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)電動(dòng)汽車中的無刷電機(jī)永磁體永磁體外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的無刷電動(dòng)機(jī)16BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)外轉(zhuǎn)子混合勵(lì)磁無刷電機(jī)軸內(nèi)定子鐵心外轉(zhuǎn)子鐵心永磁極鐵極勵(lì)磁繞組17BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)電動(dòng)汽車中的無刷電機(jī)

電機(jī)、控制器和減速箱一體化結(jié)構(gòu)控制器電機(jī)減速齒輪18BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)2.無刷直流電動(dòng)機(jī)發(fā)展歷史無刷直流電動(dòng)機(jī)概述19BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)發(fā)展歷史█

有刷直流電動(dòng)機(jī)有刷直流電動(dòng)機(jī)具有良好的起動(dòng)和調(diào)速性能，但其存在換向器和電刷，導(dǎo)致?lián)Q向火花、電磁干擾、可靠性差、造價(jià)高等一系列問題。20BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)發(fā)展歷史█

異步電動(dòng)機(jī)異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、價(jià)格便宜，但其調(diào)速和起動(dòng)性能不佳。21BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)發(fā)展歷史█

同步電動(dòng)機(jī)同步電動(dòng)機(jī)具有良好的運(yùn)行性能，但其起動(dòng)性能不佳。22BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)發(fā)展歷史█

上世紀(jì)三十年代，有人提出了用電子換相取代機(jī)械換向的無刷直流電動(dòng)機(jī)概念，但當(dāng)時(shí)尚無理想的電子換相器件。23BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)發(fā)展歷史█

1955

年，美國D.

哈利森等人首次發(fā)明了應(yīng)用晶體管代替機(jī)械換向器的無刷直流電動(dòng)機(jī)，但當(dāng)時(shí)沒有電機(jī)轉(zhuǎn)子位置檢測器件，該電機(jī)沒有起動(dòng)能力。24BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)█

1962年，人們使用霍爾元件來檢測轉(zhuǎn)子位置并控制繞組電流換相，無刷直流電動(dòng)機(jī)達(dá)到實(shí)用化，但受到晶體管容量的限制，電機(jī)容量相對較小。無刷直流電動(dòng)機(jī)發(fā)展歷史25BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)發(fā)展歷史

三大技術(shù)有力推動(dòng)了永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)的快速發(fā)展

█功率半導(dǎo)體器件

█

計(jì)算機(jī)控制技術(shù)

█高性能稀土永磁材料26BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)發(fā)展歷史█

70

年代以來，隨著新型功率半導(dǎo)體器件（如GTR，MOSFET，IGBT，IPM）相繼出現(xiàn)，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)（單片機(jī)、DSP，新的控制理論）的快速發(fā)展，以及高性能稀土永磁材料（如釤鈷、釹鐵硼）的問世，無刷直流電動(dòng)機(jī)得到快速發(fā)展，容量不斷增大，并獲得了越來越廣泛的應(yīng)用。27BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)概述3.無刷直流電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)28BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)分類

█無刷直流電動(dòng)機(jī)分為方波和正弦波電流驅(qū)動(dòng)。正弦波電流驅(qū)動(dòng)的無刷電動(dòng)機(jī)名稱比較多，英、美稱為永磁同步電動(dòng)機(jī)（PMSM），或無刷交流電動(dòng)機(jī)（BLACM），日本、歐洲一些國家則稱之為交流伺服電動(dòng)機(jī)（ACServo）”。29BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)分類電動(dòng)機(jī)交流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)異步電動(dòng)機(jī)同步電動(dòng)機(jī)無刷直流永磁同步磁滯步進(jìn)磁阻混合永磁變磁阻單相多相永磁電勵(lì)磁永磁開關(guān)磁阻同步磁阻換向式單極式永磁電勵(lì)磁串勵(lì)并勵(lì)復(fù)勵(lì)多相單相籠型繞線電容式罩極式電阻式電容起動(dòng)電容運(yùn)行電容運(yùn)行30BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)分類電動(dòng)機(jī)交流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)異步電動(dòng)機(jī)同步電動(dòng)機(jī)無刷直流永磁同步磁滯步進(jìn)磁阻混合永磁變磁阻單相多相永磁電勵(lì)磁永磁開關(guān)磁阻同步磁阻換向式單極式永磁電勵(lì)磁串勵(lì)并勵(lì)復(fù)勵(lì)多相單相有刷直流31BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)有刷直流電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)BearingRotorwindingCommutatorFanPMPolesBrushes32BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)有刷直流電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)稀土永磁有刷直流電動(dòng)機(jī)NS轉(zhuǎn)樞式33BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)

內(nèi)轉(zhuǎn)子，外定子外轉(zhuǎn)子，內(nèi)定子無刷直流電動(dòng)機(jī)基本結(jié)構(gòu)XCYANBZNSAXBYCZSN轉(zhuǎn)場式34BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)稀土永磁直流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)比較內(nèi)轉(zhuǎn)子整數(shù)槽無刷直流電動(dòng)機(jī)35BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)稀土永磁直流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)比較內(nèi)轉(zhuǎn)子分?jǐn)?shù)槽無刷直流電動(dòng)機(jī)36BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)稀土永磁直流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)比較外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)稀土永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)37BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)定義█

無刷直流電動(dòng)機(jī)無刷直流電動(dòng)機(jī)是指沒有電刷等機(jī)械換向裝置，但具有有刷直流電動(dòng)機(jī)（DCM）特性的電動(dòng)機(jī)。38BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷與有刷直流電動(dòng)機(jī)比較

█

無刷直流電動(dòng)機(jī)與有刷直流電動(dòng)機(jī)有相同的運(yùn)行機(jī)理。39BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷與有刷直流電動(dòng)機(jī)比較

█無刷直流電動(dòng)機(jī)與有刷直流電動(dòng)機(jī)有相同的設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法。40BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷與有刷直流電動(dòng)機(jī)比較

█

有刷直流電動(dòng)機(jī)磁極磁場與電樞磁場始終處于正交狀態(tài)。41BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷與有刷直流電動(dòng)機(jī)比較NSnFfFa42BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷與有刷直流電動(dòng)機(jī)比較█無刷直流電動(dòng)機(jī)磁極磁場與電樞磁場處在某一變化范圍內(nèi)。如三相無刷直流電動(dòng)機(jī)60°~120°范圍內(nèi)變化。43BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷與有刷直流電動(dòng)機(jī)比較█

相同條件下，無刷直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)比有刷直流電動(dòng)機(jī)大，電磁轉(zhuǎn)矩小。44BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷與有刷直流電動(dòng)機(jī)比較

█

BLDCM用電子換相取代

DCM的機(jī)械換向，因而沒有電刷與換向器。45BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷與有刷直流電動(dòng)機(jī)比較

█通常情況下，BLDCM的電樞繞組在定子上，勵(lì)磁（永磁體）在轉(zhuǎn)子上，與DCM

中的定轉(zhuǎn)子互換了位置。46BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷與有刷直流電動(dòng)機(jī)比較█

通常

BLDCM帶有轉(zhuǎn)子位置檢測傳感器，而DCM則不需這種位置檢測裝置。47BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)概述4.無刷直流電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)48BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)

無刷直流電動(dòng)機(jī)主要特點(diǎn)

█

永磁無刷結(jié)構(gòu)

電機(jī)免維護(hù)，可高速運(yùn)行，因此可降低電機(jī)體積和重量，具有高功率和轉(zhuǎn)矩密度和高效率。49BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)主要特點(diǎn)

█容易實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩控制

無刷直流電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩

Tem=KTFfFasinθ

無刷直流電動(dòng)機(jī)具有與直流電動(dòng)機(jī)相似的轉(zhuǎn)矩特性。50BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)主要特點(diǎn)TemTLn電力拖動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)方程51BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)主要特點(diǎn)異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩

Tem=CTΦδIacos

一般情況下，F(xiàn)f、Fa非正交，即Φδ、

Ia

之間存在耦合關(guān)系。52BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)主要特點(diǎn)

直流電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩

Tem=CTΦδIa=CT’

FfFa53BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)主要特點(diǎn)

無刷直流電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩

Tem=KTFfFasinθ

一般情況下,θ為90o（或平均值為90o），調(diào)節(jié)永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)電樞電流（電壓）便可實(shí)現(xiàn)對轉(zhuǎn)矩的控制。54BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)主要特點(diǎn)

█

系統(tǒng)成本相對較低

逆變器方波電流容易實(shí)現(xiàn)，控制器結(jié)構(gòu)較簡單；電機(jī)可采用整距集中繞組，制造工藝較簡單；轉(zhuǎn)子位置傳感器結(jié)構(gòu)簡單，成本低。55BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)90年代以來永磁材料發(fā)展?fàn)顩r永磁材料的磁能積釹鐵硼釤鈷鐵氧體56BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)稀土永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)特點(diǎn)█

可明顯降低電機(jī)重量，減小其體積；█

縮短轉(zhuǎn)子外徑，增加氣隙長度，進(jìn)而改善了電機(jī)的有關(guān)性能；█產(chǎn)生近似矩形波的氣隙磁場，可設(shè)計(jì)成方波無刷直流電動(dòng)機(jī)；57BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)稀土永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)特點(diǎn)█

抗電樞反應(yīng)去磁能力強(qiáng)，更適合突然反轉(zhuǎn)、堵轉(zhuǎn)等運(yùn)行工況；█

退磁曲線線性、可逆，簡化了設(shè)計(jì)和分析。58BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)5.無刷直流電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)組成無刷直流電動(dòng)機(jī)概述59BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)組成█

無刷直流電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)組成

1）控制器

2）電機(jī)本體

3）霍爾位置傳感器60BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)組成直流電源控制器電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子位置傳感器輸出無刷直流電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)框圖61BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)組成V1－V6ACB控制電路驅(qū)動(dòng)電路電機(jī)霍爾位置傳感器控制器ACB136425S逆變電路三相永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)圖62BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)組成車速保護(hù)電路MOS驅(qū)動(dòng)器IR2130扭矩BLDCM過流保護(hù)6路MOSFETTMS320LF2407電流采樣輸出電流CAP捕獲位置信號(hào)過壓離合器故障位置信號(hào)故障代碼輸出PDPINTCAPSCI6路PWM轉(zhuǎn)速某稀土永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)框圖63BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)組成1）控制器64BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)控制器控制器的組成

█

開關(guān)主電路

█驅(qū)動(dòng)電路

█控制電路65BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)控制器136425

濾波電路緩沖電路逆變電路接整流橋D7C3R3無刷直流電動(dòng)機(jī)開關(guān)主電路66BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)控制器█

緩沖電路作用

減少開關(guān)管承受的尖峰電壓，使開關(guān)管工作在安全區(qū)域內(nèi)，提高主電路的可靠性。

C3：選用高頻性能好的無感電容

D7：選用快速恢復(fù)二極管或選用整體緩沖電路。67BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)控制器

█

逆變電路

分立功率器件：功率晶體管GTR、功率場效應(yīng)管MOSFET、絕緣柵晶體管

IGBT、可關(guān)斷晶閘管GTO、MCT

功率集成電路：功率開關(guān)管集成塊、智能化功率模塊IPM

68BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)控制器

█

驅(qū)動(dòng)電路作用將控制電路的輸出信號(hào)進(jìn)行功率放大，并向各功率開關(guān)管送去能使其飽和導(dǎo)通和可靠關(guān)斷的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。

69BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)控制器█

驅(qū)動(dòng)電路美國IR公司生產(chǎn)的六路集成驅(qū)動(dòng)芯片（如IR2130），具有集成度高、速度快、過流欠壓保護(hù)、開關(guān)頻率高、價(jià)格便宜、調(diào)試方便等優(yōu)點(diǎn)。

70BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)控制器無刷直流電動(dòng)機(jī)微機(jī)控制系統(tǒng)ucupBLDCMRh驅(qū)動(dòng)電路A／D電流檢測三角波發(fā)生器PWM發(fā)生器電流調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器位置信號(hào)處理邏輯控制單元運(yùn)行狀態(tài)判斷反饋電流綜合速度反饋單元PS71BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)控制器█控制電路的作用（1）●對轉(zhuǎn)子霍爾位置傳感器輸出的信號(hào)、

PWM

調(diào)制信號(hào)、正反轉(zhuǎn)和制動(dòng)信號(hào)進(jìn)行邏輯綜合，給驅(qū)動(dòng)電路提供相應(yīng)的導(dǎo)通和關(guān)斷信號(hào)；

72BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)控制器█控制電路作用（2）●

產(chǎn)生PWM調(diào)制信號(hào)，使電機(jī)電壓隨給定轉(zhuǎn)速信號(hào)的變化而變化；●

對電機(jī)進(jìn)行速度環(huán)和電流環(huán)的調(diào)節(jié)；●

實(shí)現(xiàn)短路、過流和欠壓等故障保護(hù)功能。73BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)控制器控制電路形式

█

分立元件全模擬電路：目前少用█

專用集成控制電路：功能特定

█

數(shù)?；旌峡刂齐娐罚簭V泛采用

█

全數(shù)字控制電路：發(fā)展方向74BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)組成2）電機(jī)本體75BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)電機(jī)本體電機(jī)本體構(gòu)成█永磁轉(zhuǎn)子█定子繞組76BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)電機(jī)本體█

永磁轉(zhuǎn)子77BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)永磁轉(zhuǎn)子徑向式切向式永磁體充磁方向SNNSSSSNN隔磁套NNSNNSS隔磁間隙軸軸78BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)永磁轉(zhuǎn)子稀土磁鋼主磁極實(shí)心轉(zhuǎn)子鐵心軸NSNSSNNS

等厚磁極的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)79BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)永磁轉(zhuǎn)子

切向無間隔等厚磁極的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)軸NSNSSNNS80BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)永磁轉(zhuǎn)子軸NSNSNNSS

等徑磁極的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)81BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)永磁轉(zhuǎn)子NSNS00徑向式切向式稀土永磁磁極永磁電機(jī)氣隙磁密波形82BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)空載磁場83BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)空載磁場84BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)空載磁場85BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)空載磁場86BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)空載磁場87BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)空載磁場88BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)空載磁場89BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)永磁轉(zhuǎn)子六極永磁無刷直流電動(dòng)空載磁場90BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)增磁時(shí)的CPPM無刷電機(jī)91BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)永磁轉(zhuǎn)子

1－空載特性曲線

2－負(fù)載特性曲線

3－永磁體退磁曲線空載工作點(diǎn)負(fù)載工作點(diǎn)磁鋼的空載和負(fù)載工作點(diǎn)92BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)永磁轉(zhuǎn)子磁鋼的低溫和高溫工作點(diǎn)

1－負(fù)載特性曲線

2－永磁體低溫退磁曲線

3－永磁體高溫退磁曲線低消耗溫工作點(diǎn)高溫工作點(diǎn)93BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)█定子繞組無刷直流電動(dòng)機(jī)電機(jī)本體94BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)繞組型式█

整數(shù)槽分布繞組（q＝整數(shù)）█

分?jǐn)?shù)槽分布繞組（q＝分?jǐn)?shù)）█

變壓器式繞組（螺線管式繞組）95BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)整數(shù)槽繞組

█

某三相無刷直流電動(dòng)機(jī)，定子槽數(shù)Z＝12，極數(shù)2P＝4，

q＝12/4×3＝1。96BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)整數(shù)槽繞組A1,72,84,103,96,125,11YZBXC

槽電動(dòng)勢星形圖順接線圈反接線圈A相1,74,10B相3,96,12C相5,112,8三相分相結(jié)果（q=1）97BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)整數(shù)槽繞組單層整距分布繞組展開圖123456789101112ABCXYZNSNS98BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)整數(shù)槽繞組A

相雙層短距分布繞組展開圖NSNS123456789101112NAX99BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)

█

某三相無刷直流電機(jī)，定子槽數(shù)Z＝15，極數(shù)2P＝4，q＝15/4×3＝5／4。無刷直流電動(dòng)機(jī)分?jǐn)?shù)槽繞組100BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)分?jǐn)?shù)槽繞組

Z=12，2P＝4，q=1

Z＝15，2P＝4，q=5/4齒、極對齊，兩者相吸齒、極錯(cuò)開，產(chǎn)生磁阻轉(zhuǎn)矩整數(shù)槽分?jǐn)?shù)槽101BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)分?jǐn)?shù)槽繞組

█

某三相無刷直流電機(jī)，定子槽數(shù)Z＝18，極數(shù)2P＝4，q＝18/4×3＝3／2。102BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)分?jǐn)?shù)槽繞組192103114125136147158161718順接線圈反接線圈A相1,105,6,14,15B相4,138,9,17,18C相7,162,3,11,12三相分相結(jié)果（q=3/2）ABCXYZ103BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)分?jǐn)?shù)槽繞組123456789101112131415161718NSNSNAXA

相繞組展開圖(a=2

)104BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)分?jǐn)?shù)槽繞組456789101112131415161718123NSNSNBYB相繞組展開圖(a=2

)105BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)分?jǐn)?shù)槽繞組789101112131415161718123456NSNSNCZC相繞組展開圖(a=2

)106BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)分?jǐn)?shù)槽繞組

█

某三相無刷直流電機(jī)，定子槽數(shù)Z＝15，極數(shù)2P＝4，q＝15/4×3＝5／4。107BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)分?jǐn)?shù)槽繞組192103114125136147158AYBCZX順接線圈反接線圈A相1,2,95,13B相4,11,128,15C相3,106,7,14三相分相結(jié)果（q=5/4）槽電動(dòng)勢星形圖108BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)分?jǐn)?shù)槽繞組ANSNS123456789101112131415A相繞組展開圖X順接組線圈:1,2,9反接組線圈:5,13109BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)分?jǐn)?shù)槽繞組BYNSNS123456789101112131415B相繞組展開圖順接組線圈:4,11,12反接組線圈:8,15110BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)分?jǐn)?shù)槽繞組NSNS123456789101112131415C相繞組展開圖順接組線圈:3,10反接組線圈:6,7,14CZ111BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)分?jǐn)?shù)槽繞組NSNS123456789101112131415C相繞組端部的另一接法CZ112BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)分?jǐn)?shù)槽繞組

█

某三相無刷直流電機(jī)，定子槽數(shù)Z＝27，極數(shù)2P＝6，q＝27/6×3＝3／2。113BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)分?jǐn)?shù)槽繞組1,10,192,11,203,12,2122,13,423,14,524,15,625,16,78,17,269,18,27AXBYZC順接線圈反接線圈A相1,10,195,14,236,15,24B相4,13,228,17,269,18,27C相7,16,252,11,203,12,21三相分相結(jié)果（q=3/2）槽電動(dòng)勢星形圖114BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)分?jǐn)?shù)槽繞組123456789101112131415161718192021222324252627NSNSNSAX115BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)分?jǐn)?shù)槽繞組456789101112131415161718192021222324252627123NSNSNSBY116BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)分?jǐn)?shù)槽繞組789101112131415161718192021222324252627123456SNSNSNCZ117BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)分?jǐn)?shù)槽繞組

█

某三相無刷直流電機(jī)，定子槽數(shù)Z＝36，極數(shù)2P＝8，q＝36/8×3＝3／2。118BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)分?jǐn)?shù)槽繞組1,10,192,11,203,12,2122,13,423,14,524,15,625,16,78,17,269,18,27AXBYZC順接線圈反接線圈A相1,10,19,285,6,14,15,23,24,32,33B相4,13,22,318,9,17,18,26,27,35,36C相7,16,25,342,3,11,12,20,21,29,30三相分相結(jié)果（q=3/2）槽電動(dòng)勢星形圖119BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)變壓器式繞組六槽永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)實(shí)物照片120BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)變壓器式繞組I、槽數(shù)Z＝3，極數(shù)2P＝2；II、槽數(shù)Z＝6，極數(shù)2P＝4；III、槽數(shù)Z＝9，極數(shù)2P＝6；121BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)變壓器式繞組AXCZBY軸槽數(shù)Z＝3，極數(shù)2P＝2CBAXYZI122BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)變壓器式繞組軸A1X1X2A2Y1B1Z1C1B2Y2C2Z2II槽數(shù)Z＝6，極數(shù)2P＝4123BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)變壓器式繞組1,4,72,5,83,6,9ABC槽電動(dòng)勢星形圖線圈號(hào)A相1,4,7B相2,5,8C相3,6,9三相分相結(jié)果（q=0.5）III124BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)變壓器式繞組123456789A相集中式繞組展開圖（a=3）AXSNNSNS125BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)變壓器式繞組B

相集中式繞組展開圖（a=3）234567891BYSNNSNS126BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)變壓器式繞組C

相集中式繞組展開圖（a=3）345678912CZSNNSNS127BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)組成3）霍爾位置傳感器128BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)霍爾位置傳感器█霍爾效應(yīng)

1879年美國霍普金斯大學(xué)霍爾（E.H.Hall）發(fā)現(xiàn)，磁場中的導(dǎo)線有電流通過時(shí)，其橫向不僅受到力的作用，同時(shí)還出現(xiàn)電壓。隨后，人們又發(fā)現(xiàn)，不僅導(dǎo)體，而且半導(dǎo)體也存在霍爾效應(yīng)，而且更明顯。129BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)霍爾位置傳感器控制電流IH霍爾電動(dòng)勢E磁感應(yīng)強(qiáng)度B霍爾電動(dòng)勢：130BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)霍爾位置傳感器霍爾集成電路-0.02500.025B/T運(yùn)算放大器功率放大霍爾元件U0UccGND01234U0

/V開關(guān)型霍爾集成電路特性曲線131BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)█霍爾位置傳感器安裝

霍爾定子安裝

三個(gè)霍爾元件安裝在無刷電機(jī)的定子方，空間上彼此相差120o電角度分別與無刷電機(jī)定子三相繞組首端所在槽中心線對齊。無刷直流電動(dòng)機(jī)霍爾位置傳感器132BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)霍爾位置傳感器█霍爾位置傳感器安裝

霍爾轉(zhuǎn)子安裝

與無刷電機(jī)轉(zhuǎn)子同軸安裝，薄磁片與霍爾元件氣隙1mm左右，永磁體軸線與無刷電機(jī)轉(zhuǎn)子主磁極軸線垂直。

霍爾轉(zhuǎn)子可直接利用無刷電機(jī)的主轉(zhuǎn)子。133BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)霍爾位置傳感器S霍爾元件電磁轉(zhuǎn)矩：CYBZXASNn霍爾磁片134BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)霍爾位置傳感器█霍爾元件位置調(diào)校在大批量生產(chǎn)情況下，可以采用嚴(yán)格控制主轉(zhuǎn)子永磁體質(zhì)量的一致性和提高霍爾元件的貼裝精度的措施，從而省去霍爾元件位置調(diào)校工作，達(dá)到簡化操作程序、降低制造成本的目的。135BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)霍爾位置傳感器60o240o300o120oPCPB180o360oPAωtωtωt轉(zhuǎn)子位置檢測波形136BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)稀土永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)二、無刷電機(jī)原理與特性RareEarthPermanentMagnetBrushlessDCMotor，BLDCM137BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)原理與特性1.有刷直流電動(dòng)機(jī)原理2.無刷電機(jī)運(yùn)行原理3.無刷電機(jī)基本關(guān)系4.無刷電機(jī)基本特性138BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)原理與特性1.有刷直流電動(dòng)機(jī)原理139BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)定、轉(zhuǎn)子磁場正交有刷直流電動(dòng)機(jī)原理fem=Bδliatem=femDa/2Tem=∑temk(k=1toN)＝CTΦδIaea=BδlvEa=∑eak(

k=1toN/2a

)=CeΦδn直流電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩NSTem,niafemfemfemfem140BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)有刷直流電動(dòng)機(jī)原理

直流電動(dòng)機(jī)基本關(guān)系

█

電樞電動(dòng)勢：Ea=CeΦδn

█

電磁轉(zhuǎn)矩：Tem=CTΦδIa

█

電壓平衡方程式：U－2ΔU＝Ea+IaRa

█

轉(zhuǎn)速特性：141BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)有刷直流電動(dòng)機(jī)原理1號(hào)線圈換向開始1號(hào)線圈正在換向1號(hào)線圈換向結(jié)束121212νK321

電刷靜止νK321νK321iaiaiaiaiaia2ia2ia2ia直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械換向過程142BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)有刷直流電動(dòng)機(jī)原理

1號(hào)線圈正在換向

νK321iaia2iai∑e12i1i2iai直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械換向過程143BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)有刷直流電動(dòng)機(jī)原理換向元件中的電動(dòng)勢電抗電動(dòng)勢旋轉(zhuǎn)電動(dòng)勢144BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)有刷直流電動(dòng)機(jī)原理換向元件中的電流直線換向電流附加換向電流145BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)有刷直流電動(dòng)機(jī)原理νK321iaiai12iaiRb1Rb2νK321iaiaRb換向過程電刷與換向器的接觸電阻146BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)有刷直流電動(dòng)機(jī)原理0.51t/TkRb1+Rb24Rb0換向元件回路串聯(lián)的總電阻147BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)有刷直流電動(dòng)機(jī)原理t0ikTk∑e>0∑e<0換向元件中的附加電流148BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)有刷直流電動(dòng)機(jī)原理直流電機(jī)的直線換向電流Tk0tiTkTk/2-IaIa電流換向時(shí)刻換向周期（ms）149BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)有刷直流電動(dòng)機(jī)原理直流電機(jī)的延遲換向電流t0iTk/2<tc-IaIaTkiLiK150BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)有刷直流電動(dòng)機(jī)原理直流電機(jī)的延遲換向電流t0itc

<

Tk/2-IaIaTkiLiK151BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)有刷直流電動(dòng)機(jī)原理νK321iaiai12iai左刷（后刷）邊出現(xiàn)火花直流電動(dòng)機(jī)的延遲換向152BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)有刷直流電動(dòng)機(jī)原理νK321iaiai12iai右刷（前刷）邊出現(xiàn)火花直流電動(dòng)機(jī)的超越換向153BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)有刷直流電動(dòng)機(jī)原理換向極NSniaSkekererekBk順著轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向看，換向極的極性應(yīng)與主磁極的極性相反。主磁極換向極Nk直流電動(dòng)機(jī)換向極的裝法154BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)有刷直流電動(dòng)機(jī)原理直流電動(dòng)機(jī)換向極的裝法SniaSkFaFkN換向極155BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)有刷直流電動(dòng)機(jī)原理NSniaSkerekekerBk順著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向看，換向極的極性應(yīng)與主磁極的極性一致。直流發(fā)電機(jī)換向極的裝法Nk換向極156BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)有刷直流電動(dòng)機(jī)原理NSnNSn直流電動(dòng)機(jī)直流發(fā)電機(jī)直流電機(jī)移動(dòng)電刷位置改善換向157BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)原理與特性2.無刷電機(jī)運(yùn)行原理158BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)行原理

電機(jī)運(yùn)行原理分析模型FfSCXBFaCYBZANSnidAa)b)定、轉(zhuǎn)子磁場正交CnNZBYAANSXnnc)159BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)行原理有刷直流電動(dòng)機(jī)NSTem,nCnNZBYAANSXnnc)無刷直流電動(dòng)機(jī)定轉(zhuǎn)子交換位置160BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)行原理YCXBZAYC

原理分析模型展開圖SNnnSSNSSSNθ=90o永磁磁極θ：磁狀態(tài)角定子繞組等效磁極161BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)原理與特性3.無刷電機(jī)基本關(guān)系162BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)基本關(guān)系█電磁轉(zhuǎn)矩█恒定轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生條件163BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)基本關(guān)系360o0Bδ,ea,iaiaBδ180o150o30oeaβωtαNSθ1梯形波無刷直流電動(dòng)機(jī)波形圖164BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)基本關(guān)系三相電動(dòng)勢、電流波形圖e,i00360o0iA180o150o30oeAiB120o240oeBeCiCωtωtωtA相B相C相165BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)基本關(guān)系電動(dòng)勢波形(磁密波形)電流波形相電動(dòng)勢幅值電磁轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)系數(shù)不同波形的無刷直流電動(dòng)機(jī)ettietitetitetit166BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)基本關(guān)系

EPS無刷直流電動(dòng)機(jī)的實(shí)測波形相電動(dòng)勢霍爾位置信號(hào)167BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)基本關(guān)系EPS

無刷直流電動(dòng)機(jī)的實(shí)測波形相電動(dòng)勢168BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)基本關(guān)系EPS

無刷直流電動(dòng)機(jī)的實(shí)測波形線電動(dòng)勢169BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)基本關(guān)系電流仿真波形電流實(shí)測波形EPS

無刷直流電動(dòng)機(jī)的實(shí)測波形170BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)基本關(guān)系三相星形六狀態(tài)三相星形三狀態(tài)相電動(dòng)勢幅值平均電樞電流空載轉(zhuǎn)速平均電磁轉(zhuǎn)矩171BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)基本關(guān)系uaucubiaibicRaL-MRaL-MRaL-Meaebec無刷直流電動(dòng)機(jī)的等效電路172BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)基本關(guān)系█三相（無中線）無刷直流電動(dòng)機(jī)的瞬態(tài)電壓方程

ua、ub、uc—定子相繞組電壓；

R—定子相繞組電阻；

ia、ib、ic—定子相繞組電流；

L—定子相繞組電感；

ea、eb、ec—定子相繞組電動(dòng)勢；

M—兩相繞組間的互感。173BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)基本關(guān)系█三相（無中線）無刷直流電動(dòng)機(jī)的狀態(tài)方程174BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)基本關(guān)系

█無刷直流電動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)特性由下列方程來描述175BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)基本關(guān)系無刷直流電動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖176BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)原理與特性4.無刷電機(jī)基本特性177BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)基本特性

不同轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的機(jī)械特性█機(jī)械特性：nTem01：普通直流電動(dòng)機(jī)

2：徑向式結(jié)構(gòu)無刷電動(dòng)機(jī)（電感較?。?/p>

3：切向式結(jié)構(gòu)無刷電動(dòng)機(jī)（電感較大）178BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)基本特性1000400030002000246n/(rpm)Tem/(N.m)02864246Tem/(N.m)Ia/(A)0

機(jī)械特性轉(zhuǎn)矩特性一臺(tái)稀土永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)（方波驅(qū)動(dòng)）的實(shí)測特性179BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)稀土永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)三、無刷電機(jī)控制RareEarthPermanentMagnetBrushlessDCMotor，BLDCM180BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)控制1.無刷電機(jī)正反轉(zhuǎn)2.無刷電機(jī)回饋制動(dòng)3.無刷電機(jī)起動(dòng)與調(diào)速4.無刷電機(jī)閉環(huán)控制181BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)控制1.

無刷電機(jī)正反轉(zhuǎn)182BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)1）無刷電機(jī)正向運(yùn)行183BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)正向運(yùn)行CXSBFaCYBZAFf三相星形六磁狀態(tài)idNSnθmax=120°AA、B

相繞組通入直流電流id

184BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)正向運(yùn)行CXSBFaCYBZAFfidNSnθmin=60°A電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)60o電角度185BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)正向運(yùn)行SCYBZAFaFfXBCASNSnidA、C

相繞組通入直流電流id

186BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)正向運(yùn)行SCYBZAFaFfXBCASNSnid電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)60o電角度187BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)正向運(yùn)行SCYBZXAFfFaCBANSnidB、C

相繞組通入直流電流id

188BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)正向運(yùn)行SCYBZXAFfFaCBANSnid電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)60o電角度189BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)正向運(yùn)行FfXBCYZABCAFaNSSnidB、A

相繞組通入直流電流id

190BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)正向運(yùn)行FfXBCYZABCAFaNSSnid電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)60o電角度191BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)正向運(yùn)行BCASidC、A

相繞組通入直流電流id

FfXBCYZAFaNSn192BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)正向運(yùn)行BCASidFfXBCYZAFaNSn電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)60o電角度193BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)正向運(yùn)行XBCAZFaFfYBCANSSnidC、B

相繞組通入直流電流id

194BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)正向運(yùn)行XBCAZFaFfYBCANSSnid電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)60o電角度195BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)正向運(yùn)行CXSBFaCYBZAFfidNSnAA、B

相繞組通入直流電流id

196BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)正向運(yùn)行

逆變器功率管驅(qū)動(dòng)信號(hào)

V3300o180o180oV1V4V6120o240o60o60o360o120o240o300o360oV2V6V5ωtωtωtωtωtωt

三相電流波形

120o240o300o180o240o360oiCiBiAωtωtωt60o60o120o300o180o360oABACBCBAACCBBA197BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)注：紅色字體電壓表示霍爾元件輸出高電平信號(hào)；

藍(lán)色字體電壓表示霍爾元件輸出低電平信號(hào)。霍爾元件信號(hào)電機(jī)正轉(zhuǎn)電機(jī)反轉(zhuǎn)導(dǎo)通繞組導(dǎo)通管子導(dǎo)通繞組導(dǎo)通管子ukAukB

ukCABV1V6ACV1V2ukAukB

ukCACV1V2ABV1V6ukAukBukCBCV3V2CBV5V6ukAuKBukCBAV3V4CAV5V4ukA

uKBukCCAV5V4BAV3V4ukA

uKBukCCBV5V6BCV3V2198BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)反向運(yùn)行反向運(yùn)行時(shí)的三相電流波形120o300o180o240o360oiBiAωtωt60o180o360o240oiCωt60o120o300o199BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)2）無刷電機(jī)反向運(yùn)行200BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)反向運(yùn)行AFaSCYBZXFfNSnA

、C相繞組通入直流電流id

CBidA201BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)反向運(yùn)行電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)60o電角度FfAFaSCYBZXNSnCBidA202BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)反向運(yùn)行FfAFaSCYBZNSnCBidAA

、B相繞組通入直流電流id

203BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)反向運(yùn)行AFaSCYBZNSnCBidA電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)60o電角度Ff204BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)控制2.無刷電機(jī)回饋制動(dòng)

205BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)回饋制動(dòng)正向制動(dòng)時(shí)電磁轉(zhuǎn)矩的方向

正向電動(dòng)運(yùn)行正向回饋制動(dòng)TemTem,nnTLTL206BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)回饋制動(dòng)█

回饋制動(dòng)原理

只要改變同一磁極下電樞電流的方向，就可改變電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩的方向（fem=Bδlia），產(chǎn)生制動(dòng)性質(zhì)的轉(zhuǎn)矩，電機(jī)進(jìn)入正向制動(dòng)（回饋發(fā)電）狀態(tài)，將機(jī)械動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能消耗在直流環(huán)的電阻Rh（或?qū)﹄姵爻潆姡?07BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)回饋制動(dòng)CBididBCAAABBA改變同一磁極下電樞電流的方向208BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)回饋制動(dòng)█回饋制動(dòng)方法

改變同一磁極下電樞電流的方向，只須把同一橋臂上下兩個(gè)功率管的導(dǎo)通時(shí)刻互換即可。如正向電動(dòng)時(shí)V1導(dǎo)通的時(shí)刻由V4來代替，V6導(dǎo)通的時(shí)刻由V3來代替，電動(dòng)機(jī)就會(huì)產(chǎn)生正向制動(dòng)性質(zhì)的轉(zhuǎn)矩。209BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)回饋制動(dòng)CSBXFaCYBZAFfNSnid正向制動(dòng)前電機(jī)處于正向電動(dòng)狀態(tài)210BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)回饋制動(dòng)idBCASXFaCYBZAFfNSn正向制動(dòng)時(shí)電樞磁動(dòng)勢改變方向211BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)回饋制動(dòng)正向電動(dòng)狀態(tài)回饋制動(dòng)XFaCYBZAFfNSnXFaCYBZAFfNSn212BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)控制正向電動(dòng)反向電動(dòng)正向回饋運(yùn)行正向回饋過程反向回饋1234Temn213BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)控制

3.無刷電機(jī)起動(dòng)與調(diào)速214BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)與調(diào)速

1）

無刷電機(jī)起動(dòng)215BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)█無刷直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)無刷直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)

同樣，無刷直流電動(dòng)機(jī)全壓起動(dòng)時(shí)起動(dòng)電流也很大，這是主電路功率開關(guān)管和電機(jī)所不允許的。通常采用降壓起動(dòng)，以限制起動(dòng)電流。216BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)與調(diào)速

2）

無刷電機(jī)調(diào)速217BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速電動(dòng)汽車要求的驅(qū)動(dòng)電機(jī)機(jī)械特性恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速恒功率調(diào)速218BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速調(diào)速方法

█

降壓調(diào)速

█

弱磁調(diào)速219BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)降壓調(diào)速ωtupuωt電流調(diào)節(jié)器輸出信號(hào)三角波發(fā)生器輸出信號(hào)PWM發(fā)生器輸出信號(hào)PWM信號(hào)產(chǎn)生原理uruc220BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)弱磁調(diào)速調(diào)速方法

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控制方法

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結(jié)構(gòu)方法221BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)弱磁調(diào)速█控制方法

即改變逆變器開關(guān)元件的觸發(fā)角，使定子電流的相位提前，產(chǎn)生一個(gè)去磁的電樞磁動(dòng)勢，削弱永磁磁場。█加弱磁線圈即在電機(jī)定子鐵芯中加入弱磁線圈，通入直流電流，產(chǎn)生一個(gè)軸向附加磁場，根據(jù)電流方向不同，可以削弱（或增加）永磁磁場。222BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)弱磁調(diào)速

█

控制方法223BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)弱磁調(diào)速

Fad=0，無去磁作用FδFa=FaqCYBZAFfNSn

θ=90o224BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)弱磁調(diào)速

Fad的最大去磁作用FaqFadFδFaCYBZAFfNSn

θ=120o90o<θ<120o225BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)增磁調(diào)速Fad的最大增磁作用FadFδFaqFaCYBZAFfNSn

θ=60o226BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)弱磁調(diào)速e,i00360o0iA180o150o30oeAiB150o270oeBeCiCωtωtωtα電流超前電動(dòng)勢相位角α227BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)弱磁調(diào)速1200

1600

20002400n/(r?min-1)Tem(N.m)204060801201401600α=45oα=40oα=30oα=0不同相位角α?xí)r無刷電機(jī)機(jī)械特性228BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)弱磁調(diào)速█

增大電流超前角α可顯著提高電動(dòng)機(jī)的調(diào)速范圍；█

α的增大意味著電動(dòng)機(jī)直軸去磁電流的增大，直軸電樞反應(yīng)去磁增大，從而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的弱磁；█

α的增大將導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩紋波增大，這些脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩頻率較高，對電機(jī)運(yùn)行影響不大；同時(shí)也將導(dǎo)致電樞電流的增大，電機(jī)溫升有所提高。229BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)弱磁調(diào)速

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結(jié)構(gòu)方法230BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)弱磁調(diào)速

混合勵(lì)磁無刷直流電動(dòng)機(jī)內(nèi)定子鐵心外轉(zhuǎn)子鐵心永磁極鐵極勵(lì)磁繞組231BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)弱磁調(diào)速

混合勵(lì)磁無刷直流電動(dòng)機(jī)樣機(jī)232BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)弱磁調(diào)速

混合勵(lì)磁無刷電機(jī)增磁原理永磁磁通勵(lì)磁磁通合成磁通233BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)弱磁調(diào)速永磁磁通勵(lì)磁磁通合成磁通

混合勵(lì)磁無刷電機(jī)弱磁原理234BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)弱磁調(diào)速

勵(lì)磁磁通的去磁作用轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過180o空間電角度S

N勵(lì)磁磁通感應(yīng)極N勵(lì)磁電流S

235BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)弱磁調(diào)速勵(lì)磁磁通的增磁作用（改變勵(lì)磁電流的方向）轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過180o空間電角度S

SNN236BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)弱磁調(diào)速樣機(jī)的輸出電壓波形調(diào)節(jié)CPPM電機(jī)氣隙磁通，可使電壓有效值改變超過±30％。A：23.46VB：18.13VC：11.52V237BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)控制4、無刷電機(jī)閉環(huán)控制238BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)閉環(huán)控制+∑|iA||iB||iC|÷2PIPWMPS+A+B+C-A-B-C_I*REFIFiAiBiC邏輯變換無刷直流電動(dòng)機(jī)控制框圖239BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)閉環(huán)控制█

三相繞組電流經(jīng)絕對值處理后相加再除以2

得到反饋電流IF

，這一電流代表了電機(jī)的等效電樞電流；240BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)閉環(huán)控制█

無刷電機(jī)三相繞組的通電次序由轉(zhuǎn)子位置傳感器PS的三個(gè)信號(hào)決定，對該信進(jìn)行邏輯處理后得到三相逆變橋六個(gè)開關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)信號(hào)；241BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)閉環(huán)控制█

給定信號(hào)I＊REF

與反饋電流IF

相比較，由PI調(diào)節(jié)器輸出來調(diào)節(jié)

PWM

波的寬度；當(dāng)IF<I＊REF

時(shí)，調(diào)節(jié)器使PWM

脈沖變寬；當(dāng)IF>I＊REF

時(shí)，使PWM脈沖變窄。242BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)變結(jié)構(gòu)控制█

同步電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)穩(wěn)速精度高，可開環(huán)控制█無刷直流電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)起動(dòng)和調(diào)速性能好243BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)變結(jié)構(gòu)控制

綜合兩者的優(yōu)點(diǎn)，在同一控制線路中實(shí)現(xiàn)電機(jī)的兩種運(yùn)行方式，即電機(jī)處于起動(dòng)或調(diào)速過程時(shí)，采用無刷直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)行模式，一旦電機(jī)的轉(zhuǎn)速到了給定值附近時(shí)，馬上進(jìn)入同步電動(dòng)機(jī)模式。244BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)變結(jié)構(gòu)控制█

這種系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)不變，所不同的是系統(tǒng)的控制軟件。電機(jī)同步運(yùn)行時(shí)，CPU只需按一定的頻率控制電機(jī)的換向；一旦失步，電機(jī)馬上進(jìn)入無刷直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，并重新將其牽入同步。245BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)無刷直流電動(dòng)機(jī)變結(jié)構(gòu)控制轉(zhuǎn)速給定

無刷直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)行模式同步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行模式轉(zhuǎn)速檢測轉(zhuǎn)速反饋

+_轉(zhuǎn)速246BLDC電動(dòng)機(jī)本體設(shè)計(jì)及控制原理(詳細(xì)版)稀土永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)RareEarthPermanentMagnetBrushlessDCMotor，BLDCM