无刷直流电动机的结构
石家庄职业技术学院
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转子位置传感器
转子位置传感器是无刷直流电机的一个关键部件。它的作用是测定某一时刻定转子的磁极位置,从而为电子换相电路提供正确的信号。位置传感器通常也是定子和转子两个部分组成。转子是用来确定电动机本体磁极的位置,定子的安放是为了检测和输出转子的位置信号。
与永磁同步电动机的结构比较
作为同步电动机,BLDC和PMSM的结构是相同的,他们都属于永磁交流电机。二者的转子均为永磁体较多,定子安装有多相交流绕组,通过转子的永磁磁场与定子的交变磁场相互作用产生转矩并且他们定子绕组中电流的流通情况都需要与转子磁极位置保持同步。
但二者设计目标不同。永磁同步电机要求呈正弦曲线的反电动势波形,所以其转子永磁体以获得正弦波分布的气隙磁通密度为设计目标。而对于梯形波反电动势要求的BLDC,其转子气隙磁通密度越接近方波效果越好。径向充磁产生的气隙磁场趋近于方波,而通过平行充磁产生的气隙磁场趋近于正弦波分布。
与永磁同步电动机的结构比较
二者的绕组结构不同,因此各自感应的反电动势波形也会有所不同,PMSM一般采用短距分布绕组,以较少绕组反电动产生的部分谐波。而BLDC一般采用整距集中绕组,这样可以保证相反电势具有较大的宽度,产生理想的呈120°分布的梯形波反电势。
两者的驱动方式也不同。BLDC由直流电机演变而来,传统上通过简单的电子换向通以方波电流驱动即可。而PMSM作为改进的永磁交流电机,其磁通设计成正弦分布,其定子绕组一般采用正弦或类正弦电流驱动。
两者均安装有转子位置反馈装置。BLDC要求驱动电流为方波,在方波电流导通时只需要检测电流换向点,即只需每60°电角度检测转子位置即可,因此只需要低分辨率的转子位置传感器即可满足要求,如霍尔传感器。
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