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。 无刷电机是指无电刷和换向器(或集电环)的电机,又称无换向器电机。早在十九纪诞生电机的时候,产生的实用性电机就是无刷形式,即交流鼠笼式异步电动机,这种电动机得到了广泛的应用。但是,异步电动机有许多无法克服的缺陷,以致电机技术发展缓慢。上世纪中叶诞生了晶体管,因而采用晶体管换向电路代替电刷与换向器的直流无刷电机就应运而生了。这种新
工业直流无刷电机
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。 无刷电机是指无电刷和换向器(或集电环)的电机,又称无换向器电机。早在十九纪诞生电机的时候,产生的实用性电机就是无刷形式,即交流鼠笼式异步电动机,这种电动机得到了广泛的应用。但是,异步电动机有许多无法克服的缺陷,以致电机技术发展缓慢。上世纪中叶诞生了晶体管,因而采用晶体管换向电路代替电刷与换向器的直流无刷电机就应运而生了。这种新型无刷电机称为电子换向式直流电机,它克服了di一代无刷电机的缺陷。可以应用于24V和48V车载电源的汽车应用和24V至60V供电电源的工业应用。

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外部输入调速:将外接电位器的两个固定端分别接于驱动器的GND和+5V一端,将调节端接于SV端即可使用外接电位器(5K~100K)调速,也可以通过其它的控制单元(如PLC、单片机等)输入模拟电压到SV端实现调速(相对于GND),SV端口的接受范围为DC OV~+5V,对应电机转速为0~额定转速。当电机转子转动到hall-sensor感应出另一组信号的位置时,控制部又再开启下一组功率晶体管,如此循环电机就可以依同一方向继续转动直到控制部决定要电机转子停止则关闭功率晶体管(或只开下臂功率晶体管)。
也可使用外部数字信号调速:在SV 与GND 之间可以施加幅值为5V,频率为 1KHz~2KHz 的脉宽数字信号(PWM)进行调速,电机转速受其占空比线性调节。这时可以通过调整 R-SV 电位器对SV 数字信号幅值进行0~1.0 比率 衰减处理,一般将 R-SV 调到1.0,对SV 输入数字信号不做衰减处理。 电机运行/停止控制(ENA) 通过控制端子ENA相对于GND的通、断可以控制电机的运行和停止。当端子接GND时电机运行反之电机停止。使用运行/停止端控制电机停止时,电机为自然停车,其运动规律与负载惯性有关。 电机正/反转控制(F/R) 通过控制端子F/R与端子GND的通、断可以控制电机的运转方向。当F/R与端子GND不接通时,电机顺时针运行(面对电机轴),反之则电机逆时针方向运转;驱动器由功率电子器件和集成电路等构成,其功能是:控制电动机的启动﹑停止﹑变速及正反转并提供保护和显示等等。为避免驱动器的损坏在改变电机转向时,应先使电机停止运动后,再操作改变转向,避免在电机运行中进行运转方向操作


直流无刷驱动器包括电源部及控制部如图 (1) :电源部提供三相电源给电机,控制部则依需求转换输入电源频率。
电源部可以直接以直流电输入(一般为24v)或以交流电输入(110v/220 v),如果输入是交流电就得先经转换器(converter)转成直流。不论是直流电输入或交流电输入要转入电机线圈前须先将直流电压由换流器(inverter)转成3相电压来驱动电机。换流器(inverter)一般由6个功率晶体管(q1~q6)分为上臂(q1、q3、q5)/下臂(q2、q4、q6)连接电机作为控制流经电机线圈的开关。控制部则提供pwm(脉冲宽度调制)决定功率晶体管开关频度及换流器(inverter)换相的时机。直流无刷电机一般希望使用在当负载变动时速度可以稳定于设定值而不会变动太大的速度控制,所以电机内部装有能感应磁场的霍尔传感器(hall-sensor),做为速度之闭回路控制,同时也做为相序控制的依据。但这只是用来做为速度控制并不能拿来做为定位控制。它不于交直流领域,还涉及电动、发电的能量转换和信号传感等领域。

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