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深圳市东么川伺服控制技术有限公司

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三相直流无刷永磁电机的连接方式


在三项直流无刷永磁电机的前提下

如果是方波充磁的话,就称之为BLDC(无刷直流电机,Brushless Direct Current Motor, BLDCM)

如果是180度充磁,称之为正弦波电机(PMSM),也称之为空间矢量控制

什么是三项 :三项代表的是UVW三项。
单项导通

单项导通的导通方式是一项一项轮流导通

导通顺序为:U - V - W - U - V - W
图为单项导通的UVW连接图

图为单项导通的UVW连接图
优点和缺点

优点:控制简单

缺点:

每次只有一项绕组导通,另外两项不导通,造成绕组的浪费

马达转的时候,额线圈实际上就是线包/铜丝。马达的铜丝越多,体积就越大。因为每次只有一项绕组导通,另外两项绕组不导通,实际上有两个绕组是浪费的,电流必然会小。如果用一项绕组导通和两相绕组导通进行对比,相同体积,一项绕组功率小。如果一项绕组导通和两相绕组导通的功率相等,那么两项绕组电机体积小。

结论:

控制器成本低廉,控制简单,但是马达功率低,电机成本高。
星形连接
图为星形连接的UVW连接图
图为星形连接的UVW连接图
导通方式:两项绕组轮流导通

当U项和V项导通,则W项不导通

当V项和W项导通,则U项不导通

当W项和U项导通,则V项不导通

因为每一时刻只有两项被导通,所以就称之为两项绕组轮流导通

这种连接方式,也称之为星形连接。

其中电流的流向分为 6种状态:

1)U-V 

2)V-W

3)W-U

4)V-U

5)W-V

6)U-W

优点:

在同一时刻,有两个绕组同时在工作,效率提高了

功率大了,力矩大了从而导致扭矩大,电机体积会小

缺点:

不适合做大电机和大功率设备,因为星形连接是三项都有一个中心点,如果要痛大电源/让大电流通过的话(比如200A),在这个中心点上就必须有个焊接电阻。这个时候一旦形成大电流的话,就会产生热损耗,这个时候嗯发热,就会升温,温度高了,电阻融化。
三角连接

图为三角连接的UVW连接

  1. 图为三角连接的UVW连接
    三角连接的特点

  2.   所有引出线都在电机的外部

  3. 内部没有引出线(相对于星形连接),适合做大电机,适合大电源

  4. 在任何情况下,都有三个绕组都在通电,功率很大,力矩大,扭矩也很大

  5. 相同的体积,输出的功率最大,也就是有效匝数是最多的

同样的功率电机而言,输出扭矩和输出功率也是最大,转速偏低

  1. 三角连接和星形连接的区别 

  2. 三角连接的扭矩比星形连接要大

三角连接扭矩比星形连接大,意味着电感量大,匝数多,转速低。在一定功率情况下,电感量和转速呈反比
磁极

很多电机都会有多对磁极。

磁极对数越多,每转一圈的机械周期 里面需要转动的电角度就越多,电机一圈的位置转动每一格就比较少。

 

由于是无刷电机,所以需要电子换向,要知道换向,就需要确定转子的位置,才能确定换向时刻点。
怎么确定换向时刻点

传感器1.1 HALL1.2 旋转变压器1.3 光栅

无位置传感器的控制方式无位置传感器电机,叫无感马达有位置传感器电机,叫有感马达
HALL的种类

HALL是一种磁感应,需要供电,磁感应之后,会把磁信号转换为电信号

HALL 分为锁存型HALL 和 HALLy元件

 

将磁极的N/S变成电压的高/低电平,称之为锁存型HALL

类似于交流变量,把交流变量变成一个方波(通过比较器)称之为HALL元件。

 



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