特种电机ppt演讲14

王霄鹤3100104003何必俊3100103342方是也3100103204无刷直流电机It’sshowtimeNow一项电机发展史上巨大的突破无数科学家一代又一代的努力让我们进一步地了解它无刷直流电机电机中的战斗机概述无刷直流电机是永磁式同步电机的一种，英文简称BLDC。区别于有刷直流电机，无刷直流电机不使用机械的电刷装置，以传感器取代碳刷换向器，以钕铁硼作为转子的永磁材料，性能上相较一般的传统直流电机有很大优势，是当今最为理想的调速电机。目录组成与结构工作原理与其他电机相比的优势现状与应用发展与前景总结组成与结构返回目录组成与结构

无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成，是一种典型的机电一体化产品。电动机的定子绕组多做成三相对称星形接法，同三相异步电动机十分相似。电动机的转子上粘有已充磁的永磁体，为了检测电动机转子的极性，在电动机内装有位置传感器。驱动器由功率电子器件和集成电路等构成，其功能是：接受电动机的启动、停止、制动信号，以控制电动机的启动、停止和制动；工作原理

无刷直流电机中，借助反映转子位置的位置传感器的输出信号，通过电子换相线去驱动路与电枢绕组联接的相应的功率开关元件，使电枢绕组依次馈电，从而在主定子上产生跳跃式的旋转磁场，拖动永磁转子旋转。随着转子的转动，位置传感器不断的送出信号，改变电枢绕组的通电状态，使得在某一磁极下导体中的电流方向始终保持不变，这就是无刷直流电动机的无接触式换流过程的实质。工作原理

功率逻辑开关单元是控制电路的核心，其功能是将电源的功率以一定的逻辑关系分配给无刷直流电机的各项绕组，以便使电机产生持续不断的转矩。而各相绕组导通的顺序和时间主要取决于来自位置传感器的转子位置信号。但是，由位置传感器所产生的信号一般不能直接用来控制功率逻辑开关单元，需要经过一定逻辑处理后才能去控制逻辑开关单元。返回目录工作原理

无刷直流电机相比，就不难看出，其实无刷直流电机和有刷直流电机一样，本身都是一台同步电机，只是有刷直流电机中加的是一个机械的逆变器一换向器和电刷，而无刷直流电机中采用电子换向装置一电子逆变器代替机械换向器和电刷的作用。尽管二者构造不同，但它们所起的作用却是完全相同的，都是为了实现直流电机的换相。无刷的优势在哪里？和有刷直流电机相比，无刷直流电动机由于革除了电的滑动接触机构，因而消除了故障的主要根源，由于转子上没有绕组，因此就没有电的损耗，又由于主磁场是恒定的，因此铁损也是极小的，在方波电流驱动时，电枢磁势的轴线是脉动的，会在转子铁心内产生一定的铁损。总的来说，除了轴承旋转产生摩擦损耗外，转子的损耗很小，因而进一步增加了工作的可靠性。与其他电机相比的优势在伺服控制系统中，为了实现系统的快速起、停、加速、减速、要求电机有这样两个特点：（1）转子转动惯量小（2）起动和最大转矩大下面我们对每种电机的转子转动惯量进行分析：与其他电机相比的优势转子转动惯量的大小和转子外径有直接关系，对于异步电动机的转子，是由带齿、槽的铁心构成。槽中用来安放感应绕组感生电流、产生转矩，这样转子外径的进一步减小有困难。与其他电机相比的优势

对于有刷的直流电动机，电枢绕组放在转子上，因此也无法进一步减小外径。同时由于换向器的存在，更进一步限制了转子外径的减小。无刷直流电动机的转子主要是永久磁铁构成的磁极体组成，电枢绕组在定子上，因而转子外径可以相对较小。可以做到大的起动转矩和大的最大转矩，更快地加速电机转子和负载。与其他电机相比的优势对于电动机的设计和应用，发热问题必须作为一个基本原则考虑，发热问题由两方面因素确定：（1）电机的损耗（2）电机的散热能力下面我们就此进行对比分析。与其他电机相比的优势和其它类型电机相比，无刷直流电动机的损耗小，这是因为：（1）永久磁铁励磁，没有励磁绕组，因此没有励磁绕组的电损耗；（2）励磁磁场是恒定的，因此励磁磁场不会在转子上产生铁损；（3）没有电刷和换向器，因此也不会象有刷直流电动机那样，产生由于电刷和换向器之间的摩擦损耗和电损耗。与其他电机相比的优势从散热的角度看，由于电枢在定子上，直接和机壳相连，因此散热条件好，热传导系数大。由于这样的关系，在相同的条件下，在相同的出力要求下，无刷直流电动机可以设计的体积更小，重量更轻。返回目录与其他电机相比的优势以上分析可以看出，在工业应用中，无刷直流电动机在快速性、可控性、可靠性、体积小、重量轻、节能、效率、耐受环境和经济性等方面具有明显优势。近几年，随着稀土永磁材料和电力电子器件性能价格比的不断提高，无刷直流电动机作为中小功率高性能调速电机和伺服电机在工业中的应用越来越广泛。现状与应用无刷直流电机的应用十分广泛，如汽车、工具、工业工控、自动化以及航空航天等等。总的来说，无刷直流电机可以分为以下三种主要用途：1.持续负载应用2.可变负载应用3.定位应用现状与应用持续负载应用：主要是需要一定转速但是对转速精度要求不高的领域，比如风扇、抽水机、吹风机等一类的应用，这类应用成本较低且多为开环控制。现状与应用可变负载应用：主要是转速需要在某个范围内变化的应用，对电机转速特性和动态响应时间特性有更高的需求。如家用器具中的、甩干机和压缩机就是很好的例子，汽车工业领域中的油泵控制、电控制器、发动机控制等，这类应用的系统成本相对更高些。返回目录现状与应用定位应用：大多数工业控制和自动控制方面的应用属于这个类别，这类应用中往往会完成能量的输送，所以对转速的动态响应和转矩有特别的要求，对控制器的要求也较高。测速时可能会用上光电和一些同步设备。过程控制、机械控制和运输控制等很多都属于这类应用。发展与前景正弦波电流驱动高速微处理器和DSP器件的出现，使得运行速度、处理能力提高很大，而且还有专用的控制芯片出现。随着这些器件的普及和应用的扩大，器件成本大幅度下降。因此性能明显优秀的正弦波电流驱动的电动机会比方波驱动的电动机更受欢迎。

低成本的DSP电机控制器的应用已经说明无刷式非传感器控制DC电机的应用前景，一个新型高性能器件已经随着工业驱动设备的要求而推向了市场。发展与前景返回目录科学的脚步在不断向前……发展与前景国内的家电行业，近年来不时推出装备直流无刷电机的电器产品，鼎力宣传其优良性和节能效果，就是国内直流无刷电机需求升温的标志。当前，国内研发和出产的直流无刷电机的种类和数目不是很多，首先是用于军事国防设备。近年来在空调器、冰箱、洗衣机、电动自行车、微型风机等产品上使用的，普通是输出功率不大的微型与特种直流无刷电机。在机械、纺织、印染、冶金、轻工等行业所需的与小型交流异步电机功率品级对应的直流无刷电机仍需要加以研究和发展。结语……返回目录面对目前信息网络社会和机器人产业高速发展的