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直流無刷電機和無刷直流電機信息智能網(wǎng)

直流變頻器的工作原理是什么
2022-06-20

變頻器是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù)，通過改變電機工作電源頻率方式來控制交流電動機的電力控制設(shè)備。變頻器主要由整流（交流變直流）、濾波、逆變（直流變交流）、制動單元、驅(qū)動單元、檢測單元微處理單元等組成。變頻器靠內(nèi)部IGBT的開斷來調(diào)整輸出電源的電壓和頻率，根據(jù)電機的實際需要來提供其所需要的電源電壓，進而達到節(jié)能、調(diào)速的目的。 變頻器工作原理 變頻器可分為電壓型和電流行兩種變頻器 電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器，直流回路的濾波是電容。 電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器，其直流回路濾波是電感。是整流器，整流器，逆變器。 而變頻器的主電路由整流器、平波回路和逆變器三部分構(gòu)成，將工頻電源變換為直流功率的“整流器”，吸收在變流器和逆變器產(chǎn)生的電壓脈動的“平波回路。 直流變頻器的工作原理 直流變頻器的工作原理是什么？ 答：所謂的直流變頻器只能夠驅(qū)動的直流無刷電機（它不同于交流電壓型、交流電流型變頻器的結(jié)構(gòu)，所駁接交流感應(yīng)電機或交流變頻電機）。它是利用半導(dǎo)體技術(shù)，首先將交流電進行整流，轉(zhuǎn)換成直流電，再送至由IGBT場效應(yīng)管或電子模塊，由微處理芯片指令控制進行開關(guān)作用的，它受控于直流電機內(nèi)部安裝的霍爾元件，兩者互補，缺一不可。 直流無刷電機如下圖所示。 無刷電機分為；無刷直流電機（BLDC），永磁同步電機（PMSM）。 常見的控制方式有；1、三相六步控制，俗稱方波控制；2、正弦波控制，也叫脈沖調(diào)制（PWM）； 直流無刷電動機是采用晶體管換向技術(shù)，來代替了傳統(tǒng)的整流子換向器一種新型直流電動機。它的結(jié)構(gòu)圖如上圖所示。 上述無刷直流電機的結(jié)構(gòu)中有兩個死區(qū)，即當轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到N、S極之間的位置中心點，此時位置上的霍爾感受不到磁場，必須靠慣性轉(zhuǎn)動。為了克服上述問題必須利用調(diào)制寬度來克服它。無刷電機它的工作原理如下； 電動機的定子繞組必須根據(jù)轉(zhuǎn)子的磁極方位切換其中的電流方向，才能使轉(zhuǎn)子連續(xù)旋轉(zhuǎn)，因此在無刷直流電動機內(nèi)必須設(shè)備一個轉(zhuǎn)子磁極位置的傳感器，這種傳感器通常采用霍爾元件。 霍爾元件是一種磁感應(yīng)傳感器，可以檢測磁場的極性，將磁場的極性變成電信號，送給對應(yīng)的晶體管的控制極。定子繞組中的勵磁電流是根據(jù)霍爾元件的信號進行切換，這樣就可以形成旋轉(zhuǎn)磁場，驅(qū)動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。 霍爾元件上下經(jīng)限流電阻接到直流電源上，有偏流流過使晶體管按照對應(yīng)方向截止或?qū)ā＃ㄈ缟蠄D所示），這樣在定子W1線圈與定子W2、W3定子線圈中，它受霍爾元件變化檢測的信號而改變，形成旋轉(zhuǎn)運動。一般霍爾元件安裝在無刷直流電機靠近轉(zhuǎn)子磁極的位置。 上述無刷直流電機結(jié)構(gòu)中有兩個死區(qū)，即當轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到N、S極之間的位置為中性點，在此位置霍爾元件感受不到磁場，因而無輸出，則定子繞組也會無電流，電機只能靠慣性轉(zhuǎn)動，如果恰好電動機停在此位置，則會無法啟動。為了克服上述問題，人們在實線中也開發(fā)出多種方式。 無刷直流電機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。它在泡機中設(shè)有三霍爾元件按120o分布，轉(zhuǎn)子為單極（N、S）永久磁鋼，定子繞組為3組，它由6個晶體三極管Ⅴ1~V6驅(qū)動各自的繞組，轉(zhuǎn)子位置的檢測由兩個霍爾元件擔(dān)任。圖中標注（紅1）的指向。在轉(zhuǎn)子磁極旋轉(zhuǎn)過程中，當N極靠近霍爾元件HG1時，它會感應(yīng)磁場信號，并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)極性的電信號，如此輪回。繞組L1中有電流，L2中無電流，L1產(chǎn)生的磁場S極會吸引N極，并排斥S極，使轉(zhuǎn)子逆時針方向旋轉(zhuǎn)。

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