永磁无刷电动机的永磁无刷电动机的结构

Question

如题所述

Answer 1

1. 永磁无刷电动机，如图1所示，是一种采用电子换相装置替代传统机械换相的直流电动机。它的主要组成部分包括永磁电动机本体、转子位置传感器和电子换向电路。
2. 在结构和控制方式上，永磁直流无刷电动机与传统的直流电动机有许多相似之处。它使用带有永磁体的转子取代了有刷直流电动机的定子磁极，使用多相绕组的定子取代了电枢，使用由固态逆变器和轴位置检测器组成的电子换向器取代了机械换向器和电刷。
3. 转子位置传感器有光电式、磁敏式和电磁式三种类型。光电式位置传感器通过定子上的光电传感器件和转子上的遮光板，检测转子旋转时产生的脉冲信号。磁敏式位置传感器利用霍尔效应和磁阻效应，检测永磁体和转子旋转产生的磁场变化。电磁式位置传感器通过检测转子位置变化产生的高频调制信号，来确定转子位置。
4. 电子换向电路由功率变换电路和控制电路两部分组成，它与位置传感器配合，控制电动机定子各相绕组的通电顺序和时间，起到与机械换向类似的作用。
5. 永磁无刷电动机的显著优点之一是采用自控式逆变器，使电动机输入电流的频率和电动机转速始终保持同步，电动机和逆变器不会产生振荡和失步。
6. 永磁无刷直流电动机的工作原理和控制系统主要包含永磁无刷直流电动机、直流电压、逆变器、位置传感器和控制器几部分，采用“三相六拍—120°方波型”驱动。
7. 定子电枢产生的磁势随着功率管的有规律导通和关断，按60°电角度不断顺时针转动，转子磁势与定子磁势的夹角在60°~120°范围变化，以产生最大的平均电磁转矩。
8. 永磁无刷电动机控制理论的发展包括非线性控制、滑模变结构控制等。这些控制策略旨在提高系统的鲁棒性，但仍然存在一些问题，如系统参数变化和磁链观测的准确性等。
9. 滑模变结构控制是一种具有很强鲁棒性的控制策略，但由于其本质上的不连续开关特性，系统存在“抖振”问题，这在实际系统中是无法消除的。