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        直流无刷365scores_365平台地址体育_苹果约彩365app下载 的工作原理与特性

        发布日期: 2018-7-13 17:05:12 浏览次数:3419

            直流无刷365scores_365平台地址体育_苹果约彩365app下载 的365scores_365平台地址体育_苹果约彩365app下载 本体在结构上与看永磁同步365scores_365平台地址体育_苹果约彩365app下载 类似,只是没笼型绕组和它的启动装置。它的定子绕组可以是简单的单相,也可以使三相以上的结构,电枢绕组的连接方式主要有星形和三角形连接两种,电子换相电路一般有桥式和非桥式两种,它们可以组成很多变化形式。下面就是最常见的两两三相星形六状态永磁直流无刷365scores_365平台地址体育_苹果约彩365app下载 的工作原理简单分析。


        三相两极直流无刷365scores_365平台地址体育_苹果约彩365app下载 的结构




        ABC为三相定子绕组,分别与电子开关线路中的功率开关器件V1,V2,V3相连接,电动机的转轴上安放着位置传感器的跟踪转子。VP1VP2VP3在空间商相差120度均匀分布在无刷直流365scores_365平台地址体育_苹果约彩365app下载 的一端,通过365scores_365平台地址体育_苹果约彩365app下载 转轴上的旋转遮光板的作用,根据某一光电器件是否被光线照射来 此时转子磁极的位置。

          假使某一时刻,定子绕组的A相通电,该电流与转子上的永磁体所产生的主磁场相互作用而产生电磁转矩,从而转子旋转,转子磁钢的位置同通过位置传感器变成电信号,然后去控制电子开关线路,这样定子的各相绕组会依次导通,定子相电流随转子位置的变化而按一定的次序换相。这样,电子开关线路的导通次序能够和转子转角同步,达到机械换相得效果。


         

        无刷直流365scores_365平台地址体育_苹果约彩365app下载 的数学模型

        三相两极无刷直流365scores_365平台地址体育_苹果约彩365app下载 ,内转子结构,定子绕组星形连接,同时3霍尔元件在空间上相差120度均匀分布。同时,假设365scores_365平台地址体育_苹果约彩365app下载 有如下特性:

        (1)    365scores_365平台地址体育_苹果约彩365app下载 的磁路没有饱和,忽略涡流效应、磁滞损耗和电枢反应;

        (2)    不及齿槽转矩的影响;

        (3)    控制电路中的功率器件均为理想开关器件。

         电压方程

          在以上假设成立的前提下,365scores_365平台地址体育_苹果约彩365app下载 定子每相绕组的相电压和电阻上的压降和绕组的感应电势组成,定子电压的平衡方程为

        式中,ea 、eb、ec分别为定子各相得反电动势;

        ia、ib、ic分别为定子各相的电流;

        Ua、Ub、Uc分别为定子各相的电压

        Ra、Rb、Rc 分别为定子各相的绕组电阻

        La、Lb、Lc 分别为定子各相的绕组电感

        Lab、 Lac、 Lba、 Lbc、 Lca 、Lcb 分别为定子各相绕组的互感。

        由于无刷直流365scores_365平台地址体育_苹果约彩365app下载 的转子式永磁体,假设它的三相绕组相互对称,同时忽略阻间的影响,即绕组间的互感为常数,则可以得到La=Lb=Lc, Ra=-Rb=Rc=R,

        Lab= Lac= Lba= Lbc= Lca=Lcb=M。此时可以写成

        而ia、ib、ic=0,整理得

        式中L=Ls-M

        反电动势方程

        在物理学中,单根导体切割磁场中的磁力线所产生的电动势e为


                     e=Blv

        式中,B为磁场强度;

              L为导体在磁场中的运动时的有效长度

              V为导体中的垂直磁场方向上的线速度

        在无刷直流365scores_365平台地址体育_苹果约彩365app下载 中,转速n与v如下的关系

        V=2πR′n/60

        式中, R′为绕组旋转半径。

            假设绕组的每个相匝数为Wф,由于每组绕组有两根导体,则每相绕组的感应电动势为:

        Eф=2eWф

        综合上述公司,则得到转速n与感应电动势Eф的关系式为:

                  Eф则=BlπR′Wф /15*n



        转矩方程

           当直流365scores_365平台地址体育_苹果约彩365app下载 处于正常工作状态时,电磁转矩是指电枢绕组通电后,导体与永磁体相互作用产生的转矩。当365scores_365平台地址体育_苹果约彩365app下载 正常工作时,绕组有两相保持同时导通,所以电磁功率Pm为:


        Pm=2EpIp

        不计电流换相的影响,则365scores_365平台地址体育_苹果约彩365app下载 的电磁转矩Te 为:

         Te= Pm/Wi/Np =2npEpIp/W1=2npψp Ip


        式中,Ep为无刷直流365scores_365平台地址体育_苹果约彩365app下载 的电动势峰值;

        Ip为365scores_365平台地址体育_苹果约彩365app下载 的电流峰值

        Ψp为365scores_365平台地址体育_苹果约彩365app下载 的电磁磁链的峰值

        由公式可以看出,365scores_365平台地址体育_苹果约彩365app下载 的电磁转矩和峰值电流成正比

        运动方程

        一般情况下,系统的运动方程为

        Te – TL –Zw=J*dw/dt

        式中,Te、TL为365scores_365平台地址体育_苹果约彩365app下载 的电磁转矩和负载转矩

        W为365scores_365平台地址体育_苹果约彩365app下载 的角速度;

        Z为粘滞摩擦系数

        J为365scores_365平台地址体育_苹果约彩365app下载 转子的转动惯量


        无刷直流365scores_365平台地址体育_苹果约彩365app下载 的特性分析

        起动特性

        起动时,由于反电动势为零,因此电枢电流为:

        I=Ud -2△U/2R

        式中,Ud为365scores_365平台地址体育_苹果约彩365app下载 导通的两相绕组的线电压;

        △    U为控制电路中的功率压降;

        R为365scores_365平台地址体育_苹果约彩365app下载 定子绕组的内阻

        由于内阻较小,起动时电枢电流迅速增加,所以起动电磁转矩很大,可以迅速启动,还可以在负载状态下直接启动。当转速变大时,电枢反感使感应电动势变大,365scores_365平台地址体育_苹果约彩365app下载 的转矩减小,加速转速也随之减小,最后进入正常的工作状态,此时转速和电枢电流稳定。


          当365scores_365平台地址体育_苹果约彩365app下载 空载启动时,转速和电枢电流随时间的变化曲线如图

        无刷直流365scores_365平台地址体育_苹果约彩365app下载 的启动特性曲线

        机械特性

        机械特性是指在直流电压Ud不变时,365scores_365平台地址体育_苹果约彩365app下载 的转速和电磁的转矩之间的关系,则无刷直流365scores_365平台地址体育_苹果约彩365app下载 的机械特性方程式为:


              n=15/ BlπR′Wф方(U-RI-L dI/dt)


        整理后可得:

        n=30/π* Kt Ud – 2RTe/Ke Kt


        式中,Kt为365scores_365平台地址体育_苹果约彩365app下载 的转矩系数

        Ke系为365scores_365平台地址体育_苹果约彩365app下载 的感应电动势系数

        Ud为线电压

        可以看出,转速和电磁转矩之间呈线性关系。但在实际运行过程中,当电磁转矩变大时,电枢反应会产生一定的去磁作用,同时考虑到驱动控制电路的功率器件具有非线性,所以365scores_365平台地址体育_苹果约彩365app下载 的机械特性曲线末端会向下弯曲。


        无刷直流365scores_365平台地址体育_苹果约彩365app下载 的机械特性曲线如图所示

        无刷直流365scores_365平台地址体育_苹果约彩365app下载 的机械特性曲线

        调节特性

        调节特性是指在365scores_365平台地址体育_苹果约彩365app下载 的电磁转矩恒定时,365scores_365平台地址体育_苹果约彩365app下载 的转速和外加电压之间的变化关系。当无刷直流365scores_365平台地址体育_苹果约彩365app下载 处于稳定状态时,忽略驱动控制电路的功率器件的损耗,有如下的关系

        Ud=raI +π/30*Ken

        KTI-TL=π/30Zn


        则转速和电压的关系为

        N=30/30 KTKe+πraZ*(KT Ud –ra –TL)

        由此,可以得到在不同的电磁转矩Te下,无刷直流365scores_365平台地址体育_苹果约彩365app下载 的转速随着Ud变化的曲线,Te1< Te21< Te3

        无刷直流365scores_365平台地址体育_苹果约彩365app下载 的调节特性曲线

                无刷直流365scores_365平台地址体育_苹果约彩365app下载 有着良好的控制性能,但是当Ud较小时,电磁转矩也较小,电磁转矩也较小,无法克制负载转矩,365scores_365平台地址体育_苹果约彩365app下载 不能启动,所以365scores_365平台地址体育_苹果约彩365app下载 的转速为零,当Ud增加到超过门线电压时,365scores_365平台地址体育_苹果约彩365app下载 开始启动并逐渐运行至稳态,当Ud越大,转速也越大。同时由于摩擦力的存在,所以调节特性不会经过原点。

               以三相两级无刷直流365scores_365平台地址体育_苹果约彩365app下载 为例,研究了它的工作原理,分析了它的具体换相过程。同时,通过分析无刷直流365scores_365平台地址体育_苹果约彩365app下载 的数据模型和工作特性,加深了对无刷直流365scores_365平台地址体育_苹果约彩365app下载 的理解

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