直流无刷电机的原理与控制要点.doc

直流无刷电机的原理与控制 作者：micstone ??? 直流无刷电机在各个方面得到广泛的应用，处处都可以见到它们的踪影，种类也很繁多，因为本人从事的是电动车方面的行业，故在这里我们主要讲讲电动车上直流无刷电机的原理和控制 ????它的结构图如下：（这是一个小型直流无刷电机的结构图，当然电动车上的无刷电机线圈更多，不过和下面介绍的原理是一样的。这样做的目的是为了简化，同时也是为了使大家更易于理解。 ??? 其实无刷电机的原理很简单，概括的说就是： 当给内置霍耳传感器接通电源时，这些霍耳传感器将信号输入到控制器 其实这些信号间接反映了转子所处的位置 控制器对这些信号经过判断之后，作出相应的输出，并给相应的线圈通电，通电产生了磁场。 因为同性相斥，异性想吸的原因，定子和转子就相对移动。 普通无刷电机的定子是线圈（上面连有霍耳传感器），于是转子（磁钢及轮子）受迫转动。 转子一转动，内置霍耳传感器的输出信号便发生改变，控制器又输出不同方向的电流 而该输出产生的磁场又刚好再次和固定磁场（磁钢）同性相斥，异性相吸 又再次迫使转子转动，接着霍耳传感器的输出信号又再次发生改变.......这样周而复使，轮子就不断转动。 直流电机工作原理和结构 一、直流电机工作原理 ??????????????? *?????????????? 直流发电机的工作原理 ??????????????? *?????????????? 直流电动机的工作原理 ??????????????? *?????????????? 电机的可逆运行原理 两个定理与两个定则 电磁感应定理 在磁场中运动的导体将会感应电势，若磁场、导体和导体的运动方向三者互相垂直，则作用导体中感应的电势大小为：? e = B·l·v???符号???????????????????????????????????? 物理量???????????????????????????????????? 单位B????????????????????????? 磁场的磁感应强度?????????????????????????????? Wb/m2????????v????????????????????????? 导体运动速度????????????????????????????????????? 米/秒l?????????????????????????? 导体有效长度?????????????????????????????????????? me????????????????????????? 感应电势?????????????????????????????????????????????V ??? 电势的方向用右手定则 ??? ??? 2.电磁力定律 载流导体在磁场中将会受到力的作用，若磁场与载流导体互相垂直 (见下图)，作用在导体上的电磁力大小为：f = B·l·i 符号??????????????????????????????????????????? 物理量??????????????????????????????????? 单位i???????????????????????????????????????? 导体中的电流???????????????????????????????????? Al???????????????????????????????????????? 导体有效长度???????????????????????????????????? mf???????????????????????????????????????? 电磁力?????????????????????????????????????????????? N 力的方向用左手定则 （一）直流发电机的工作原理 1.直流发电机的原理模型 2.发电机工作原理 ???a、直流电势产生 ????用电动机拖动电枢使之逆时针方向恒速转动，线圈边 a b 和 c d 分别切割不同极性磁极下的磁力线，感应产生电动势 ????直流发电机的工作原理就是把电枢线圈中感应产生的交变电动势，靠换向器配合电刷的换向作用，使之从电刷端引出时变为直流电动势 ??? 因为电刷 A 通过换向片所引出的电动势始终是切割N 极磁力线的线圈边中的电动势。所以电刷 A 始终有正极性，同样道理，电刷 B 始终有负极性。所以电刷端能引出方向不变但大小变化的脉动电动势 ?? b、结论 ????线圈内的感应电动势是一种交变电动势，而在电刷 A B 端的电动势却是直流电动势。 ?? （二）直流电动机的工作原理 ?? 1.直流电动机的原理模型（图1.1.5） 直流电动机的工作原理 ??????????????? 要使电枢受到一个方向不