[拼音]：wushua zhiliu dian dongji

[外文]：brushless D.C. motor

一種用電子換向的小功率直流電動機。又稱無換向器電動機、無整流子直流電動機。它是用半導(dǎo)體逆變器取代一般直流電動機中的機械換向器，構(gòu)成沒有換向器的直流電動機。這種電機結(jié)構(gòu)簡單，運行可靠，沒有火花，電磁噪聲低，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代生產(chǎn)設(shè)備、儀器儀表、計算機外圍設(shè)備和高級家用電器。

無刷直流電動機由一臺同步電機、一組轉(zhuǎn)子位置檢測器和一套受位置檢測器控制的自控式逆變器組成。中小型電機的逆變器一般由晶體管組成；大型電機的逆變器通常采用晶閘管構(gòu)成，稱為晶閘管電動機。

圖1所示為一臺用霍耳元件作為轉(zhuǎn)子位置檢測元件的小型晶體管無刷直流電動機。圖中兩個霍耳磁敏檢測元件HG₁和HG₂安放在電動機定子的X相和Y相繞組的軸線上。它們的輸出端子x₁、x₂，y₁、y₂分別用于控制晶體管BG₄、BG₂、BG₁和BG₃的通斷。當磁極N的軸線對著霍耳元件HG₁時，在HG₁中產(chǎn)生x₁方向上的信號。此信號使晶體管BG₄導(dǎo)通，于是在相繞組W_X1中有電流流通，在x軸線上產(chǎn)生一個S極磁場，它將吸引轉(zhuǎn)子上的N極旋轉(zhuǎn)90°。當轉(zhuǎn)子N極轉(zhuǎn)到X相軸線上時，HG₁的輸出將變?yōu)榱?，BG₄關(guān)斷，而在霍耳元件HG₂中將產(chǎn)生y₂方向上的信號，使晶體管BG₃導(dǎo)通，相繞組W_y2中通入電流。又在 y₂軸線上產(chǎn)生S極，它再次吸引轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn)90°。依此類推，定子繞組將按照W_x1→W_y2→W_x2→W_y1→W_x1的順序輪流通電，形成一個步進式的旋轉(zhuǎn)磁場，吸引著轉(zhuǎn)子不斷地轉(zhuǎn)動。

在小型無刷直流電動機中逆變器常用半波中零式電路（圖2a）。

這種線路結(jié)構(gòu)比較簡單，但采用半波逆變，電機電樞繞組中的電流只沿一個方向流通半個周期，所以電機的材料利用率較低。在容量較大的無刷直流電機中通常采用橋式電路（圖2b），電樞繞組能在正負兩個半周中均通過電流，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。

自控式逆變器

無刷直流電動機中采用的是自控式逆變器。它與一般的逆變器不同。它的輸出頻率不是獨立調(diào)節(jié)的，而是受安裝在同步電動機軸上的轉(zhuǎn)子位置檢測器控制。每當轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一定位置(例如90°或120°電角度)，位置檢測器便產(chǎn)生相應(yīng)的信號，作用于對應(yīng)的半導(dǎo)體元件，使相應(yīng)的相繞組通電，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。電動機轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)過一對磁極，各半導(dǎo)體元件輪流導(dǎo)通一周，逆變器輸出的交流電相應(yīng)地變化一個周期。所以自控式逆變器的輸出頻率和電動機的轉(zhuǎn)速始終保持同步，不會出現(xiàn)失步現(xiàn)象。

在小型無刷直流電動機中，逆變器由晶體管組成。由于晶體管具有自關(guān)斷能力，只要其基極上的控制信號消失，晶體管就自行關(guān)斷，所以控制比較簡單。在容量較大的無刷直流電機中，逆變器由晶閘管組成。晶閘管沒有自關(guān)斷能力，不能靠除去觸發(fā)信號使其關(guān)斷。所以當一相電流需要截止，讓另一相通電時，如何關(guān)斷原先導(dǎo)通的晶閘管，把電流轉(zhuǎn)移到新的一相晶閘管，即晶閘管之間的換流問題是晶閘管電機的技術(shù)關(guān)鍵。

位置檢測器

裝在電動機軸上的轉(zhuǎn)子位置檢測器是無刷直流電機的重要部件。它決定著電樞各相繞組開始通電的時刻。它的作用相當于一般直流電機中的電刷。改變位置檢測器產(chǎn)生信號的時刻（相位），相當于直流電機中改變電刷在空間的位置，對無刷直流電機的特性有很大的影響。位置檢測器的結(jié)構(gòu)型式很多，它通常包括一組靜止的探測元件和一個隨電機轉(zhuǎn)子一起轉(zhuǎn)動的位置信號形成器。在由霍耳元件構(gòu)成的位置檢測器中，霍耳元件就是探測元件，而電機轉(zhuǎn)子磁極本身就是位置信號形成器。在其他的結(jié)構(gòu)中，如電磁感應(yīng)式、光電式、按近開關(guān)式中，常利用一個帶缺口的圓盤作為位置信號形成器。例如，在光電式中利用這個缺口使光線照射到光電管上產(chǎn)生信號；在電磁感應(yīng)式中用這個缺口改變開口變壓器的磁路，使檢測線圈中產(chǎn)生電動勢等等。

建筑資質(zhì)代辦咨詢熱線：13198516101

標簽：無刷直流電動機

版權(quán)聲明：本文采用知識共享 署名4.0國際許可協(xié)議 [BY-NC-SA] 進行授權(quán)

文章名稱：《無刷直流電動機》

文章鏈接：http://www.kaputelugumatrimony.com/13423.html

該作品系作者結(jié)合建筑標準規(guī)范、政府官網(wǎng)及互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)知識整合。如若侵權(quán)請通過投訴通道提交信息，我們將按照規(guī)定及時處理。