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直流变频器的工作原理不懂?2分钟带你由浅入深!上海民熔

2023-10-29540

民熔变频器集成了高压大功率晶体管技术和电子控制技术,得到广泛应用。变频器的作用是改变交流电机供电的频率和幅值,因而改变其运动磁场的周期,达到平滑控制电动机转速的目的。变频器的出现,使得复杂的调速控制简单化,用变频器+交流鼠笼式感应电动机组合替代了大部分原先只能用直流电机完成的工作,缩小了体积,降低了维修率,使传动技术发展到新阶段。

 


直流变频器的工作原理是什么?

答:所谓的直流变频器只能驱动直流无刷电机(它不同于交流电压型和交流电流型逆变器的结构,以及连接交流感应电机或交流变频电机)。它利用半导体技术将交流电流转换成直流电,然后将其送入IGBT场效应晶体管或电子模块,由安装在直流电动机内部的霍尔元件控制。两者相辅相成,缺一不可。

无刷直流电机如下图所示。



无刷电动机分为:无刷直流电动机(BLDC)、永磁同步电动机(PMSM)。

常用的控制方法有:1。三相六步控制,俗称方波控制。正弦波控制,也称为脉冲调制(PWM);

无刷直流电动机(BLDCM)是用晶体管换相技术代替传统的换向器换向器的一种新型直流电动机。其结构如上图所示。

无刷直流电动机的结构中存在两个死区,即当转子转到N、S极之间的位置中心点时,该位置的霍尔不能感受到磁场,必须依靠惯性转动。为了克服这个问题,必须使用调制宽度来克服它。无刷电机的工作原理如下:



为了使转子连续转动,电动机的定子绕组必须根据转子磁极的方向改变电流方向。因此,无刷直流电动机必须安装转子磁极位置传感器。传感器通常使用霍尔元件。

霍尔元件是一种磁感应传感器,它可以检测磁场的极性,将磁场的极性转化为电信号,并将其发送到相应晶体管的控制极。定子绕组中的励磁电流根据霍尔元件的信号进行切换,形成旋转磁场,带动转子旋转。

霍尔元件通过限流电阻与直流电源相连,偏置电流流过霍尔元件,使晶体管按相应方向关断或导通。(如上图所示),在定子W1线圈和定子W2和W3定子线圈中,它被霍尔元件变化检测到的信号改变,形成旋转运动。霍尔元件一般安装在无刷直流电动机转子磁极附近。



在上述无刷直流电动机的结构中存在两个死区,即当转子转到N极和S极之间的位置作为中性点时,霍尔元件无法感受到该位置的磁场,因此没有输出,那么定子绕组也就没有电流,电机只能旋转由于惯性。如果电机只是停在这个位置,它将无法启动。为了克服上述问题,人们在实线上发展了多种方法。

无刷直流电动机内部结构图。转子由单极(n,s)永磁钢制成,定子绕组由三组组成。每个绕组由六个晶体三极管Ⅴ1~V6驱动。转子位置由两个霍尔元件检测。图中标记(红色1)的方向。在转子磁极旋转过程中,当N极靠近霍尔元件Hg1时,会产生磁场信号,并将其转换成相应极性的电信号。当绕组L1有电流,L2无电流时,L1产生的磁场s将吸引N极,排斥s极,使转子逆时针旋转。

 

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