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無刷直流電機(jī)

在電機(jī)領(lǐng)域中新型無刷電機(jī)的品種是較多的，但性能優(yōu)良的無刷電機(jī)因受到價(jià)格的限制，其應(yīng)用還不十分廣泛。下面分別就主要的新型無刷電機(jī)進(jìn)行探索與研究。一般的自同步無刷直流電動(dòng)機(jī)逆變器和驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)所示之驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)通常較多用于電壓源逆變器。電壓源逆變器的對(duì)應(yīng)是電流源逆變器。總的來說，無刷直流電機(jī)可以分為以下主要用途：持續(xù)負(fù)載應(yīng)用：主要是需要一定轉(zhuǎn)速但是對(duì)轉(zhuǎn)速精度要求不高的領(lǐng)域，比如風(fēng)扇、抽水機(jī)、吹風(fēng)機(jī)等一類的應(yīng)用，這類應(yīng)用成本較低且多為開環(huán)控制。之所以較為廣泛運(yùn)用是因?yàn)槠涑杀尽⒅亓俊?dòng)態(tài)性能，以及易于控制均優(yōu)。兩種逆變器重量和成本的差異是由于采用電容器進(jìn)行直流耦合，而須要在整流器和逆變器之間接有笨重的電抗器。

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驅(qū)動(dòng)中的直流電壓調(diào)節(jié)也可由作用類似直流電源的可控整流器來實(shí)現(xiàn)，或者既可通過在變換器中將PWM信號(hào)同時(shí)加在上下開關(guān)，也可通過僅僅加在上開關(guān)或下開關(guān)來實(shí)現(xiàn)。一般直流電動(dòng)機(jī)具有相同的工作原理和應(yīng)用特性，而其組成是不一樣的。除了電機(jī)本身外，前者還多一個(gè)換向電路，電機(jī)本身和換向電路緊密結(jié)合在一起。同時(shí)，我們應(yīng)該考慮到市場(chǎng)也在不斷地發(fā)展，如家用空調(diào)用電機(jī)正由3A轉(zhuǎn)向3D，需要大量的中小功率的直流無刷直流電動(dòng)機(jī)，研究和開發(fā)中小功率的直流無刷電動(dòng)機(jī)也成當(dāng)務(wù)之急。許多小功率電動(dòng)機(jī)的電機(jī)本身是與換向電路合成一體，從外觀上看直流無刷電動(dòng)機(jī)與直流電動(dòng)機(jī)完全一樣。

電動(dòng)機(jī)的定子繞組多做成三相對(duì)稱星形接法，同三相異步電動(dòng)機(jī)十分相似。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子上粘有已充磁的永磁體，為了檢測(cè)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的極性，在電動(dòng)機(jī)內(nèi)裝有位置傳感器。驅(qū)動(dòng)器由功率電子器件和集成電路等構(gòu)成，其功能是：接受電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、停止、制動(dòng)信號(hào)，以控制電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、停止和制動(dòng)；無刷直流電機(jī)電樞磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)須恒維持90°，這就要藉由碳刷及整流子。接受位置傳感器信號(hào)和正反轉(zhuǎn)信號(hào)，用來控制逆變橋各功率管的通斷，產(chǎn)生連續(xù)轉(zhuǎn)矩；接受速度指令和速度反饋信號(hào)，用來控制和調(diào)整轉(zhuǎn)速；提供保護(hù)和顯示等等。