直流无刷电机逆变器

无刷直流电机的百度百科解释疑问

       三相电很普遍没错,可用变频器变一下频率也没错,问题是:

       a:工频交流电的频率是单一的,你无法用这个来调速.而BLDC之所以可以无级调速,就是因为它的控制器可以非常灵活地调整电枢供电的频率,以及每个周期相对于前一个周期的超前量或滞后量.

       b:变频器的工作过程,也是将交流电变成直流,滤波之后再通过逆变的方式来获得所需频率的交流电.

       采用直流电,是因为:

       a:在很多场合不容易获得合适的交流电,例如在电脑主机箱内,CPU的那个散热风扇就是BLDC,它就不便于在那个位置获得合适频率、合适电压的交流电,它所在环境的供电全是直流.

       b:如果采用交流电,对于这个BLDC的控制器来说,就还需要一个整流滤波的电路,会增加复杂性和成本.

       C:BLDC更多是应用于控制、伺服场合,一般来说对功率的要求没有异步电机那么高,而在工业场合,DC24V是个行业标准,如果为了使用你所说的用交流供电的BLDC,那就需要增加额外的供电系统,然后这个供电还需要在到达BLDC之前先整流滤波,,,何必呢

直流无刷电机的控制策略

       一般的自同步无刷直流电动机逆变器和驱动的结构图如图1所示。图中所示之驱动系统通常较多用于电压源逆变器（VSI）。电压源逆变器的对应是电流源逆变器（CSI）。VSI之所以较为广泛运用是因为其成本、重量、动态性能，以及易于控制均优于CSI。两种逆变器重量和成本的差异是由于VSI采用电容器进行直流耦合，而CSI须要在整流器和逆变器之间接有笨重的电抗器。VSI在动态响应能力上也与CSI不同。由于大的电抗器的作用就是满足CSI作为恒流源的较大的换向重叠角的需要，防止电机绕组中电流的快速变化，抑制电机的高速伺服运行。这就会加大驱动系统中阻尼器的尺寸。对于CSI所期望得到的恒流控制和恒转矩控制性能，在VSI中，也可通过其内部的电流控制环中滞后型电流控制而近似得到。

       术语“自同步”指的是为了定子相电流脉冲与电机各相反电势一致所需正确的各管导通顺序，驱动电路对即时转子位置信息的要求。

       图1基本的无刷直流电动机驱动

       图2是无刷直流电动机一经典的位置和转速控制方案的方框图。如果仅仅期望转速控制，可以将位置控制器和位置反馈电路去掉。通常在高性能的位置控制器中位置和转速传感器都是需要的。如果仅有位置传感器而没有转速传感器，那就要求检测位置信号的差异，在模拟系统中就要导致噪声的放大；而在数字系统中这不是问题。对于位置和转速控制的无刷直流电动机，位置传感器或者是其他获取转子位置信息的元件是一定要的。

       图2经典转速和位置控制无刷直流电动机系统方框图

       许多高性能的应用场合为了转矩控制还需要电流反馈。至少，需要汇线电流反馈来防止电机和驱动系统过流。当添加一内电流闭环控制就能实现非常快的电流源逆变器那样的性能，而不需要直流耦合电抗器，它被称为电流调节电压源逆变器。驱动中的直流电压调节也可由作用类似直流电源的可控整流器来实现，或者既可通过在变换器中将PWM信号同时加在上下开关，也可通过仅仅加在上开关或下开关来实现。

无刷直流电动机自控式逆变器

       无刷直流电动机中采用的是自控式逆变器。它与一般的逆变器不同。它的输出频率不是独立调节的，而是受安装在同步电动机轴上的转子位置检测器控制。每当转子转过一定位置(例如90°或120°电角度),位置检测器便产生相应的信号，作用于对应的半导体元件，使相应的相绕组通电，产生转矩。电动机转子每转过一对磁极，各半导体元件轮流导通一周，逆变器输出的交流电相应地变化一个周期。所以自控式逆变器的输出频率和电动机的转速始终保持同步，不会出现失步现象。

       在小型无刷直流电动机中，逆变器由晶体管组成。由于晶体管具有自关断能力，只要其基极上的控制信号消失，晶体管就自行关断，所以控制比较简单。在容量较大的无刷直流电机中，逆变器由晶闸管组成。晶闸管没有自关断能力，不能靠除去触发信号使其关断。所以当一相电流需要截止，让另一相通电时，如何关断原先导通的晶闸管，把电流转移到新的一相晶闸管，即晶闸管之间的换流问题是晶闸管电机的技术关键。

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无刷直流电机,到底是交流电机还是直流电机 为什么

       无刷直流电机是直流电机。因为它使用且仅能使用直流电工作。

       在结构上相当于一台反装式直流电动机，它的电枢放置在定子上，转子为永磁体。它的电枢绕组为多相绕组，一般为三相，可接成星形或三角形。各相绕组分别与电子换向器电路中的晶体管开关连接。

       在无刷直流电动机的转子轴上装有转子位置检测器、测速发电机和光电脉冲编码器。转子位置检测器的输出信号控制电子换向器，实现对电动机的换向，即电子换向器中的晶体管的导通与截止由转子位置检测器的输出信号决定。测速发电机的输出信号用于速度反馈。

       而光电脉冲编码器的信号送入CNC装置。用于位置反馈。转子位置检测器有多种类型，但其输出信号的波形均为三路方波。

扩展资料

       无刷直流电动机由同步电动机和驱动器组成，是一种典型的机电一体化产品。同步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。而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。

       接受位置传感器信号和正反转信号，用来控制逆变桥各功率管的通断，产生连续转矩；接受速度指令和速度反馈信号，用来控制和调整转速；提供保护和显示等等。

       无刷直流电动机由和一套受位置检测器控制的自控式逆变器组成。中小型电机的逆变器一般由晶体管组成；大型电机的逆变器通常采用晶闸管构成,称为晶闸管电动机。

       在小型无刷直流电动机中，逆变器由晶体管组成。由于晶体管具有自关断能力，只要其基极上的控制信号消失，晶体管就自行关断，所以控制比较简单。在容量较大的无刷直流电机中，逆变器由晶闸管组成。

       晶闸管没有自关断能力，不能靠除去触发信号使其关断。所以当一相电流需要截止，让另一相通电时，如何关断原先导通的晶闸管，把电流转移到新的一相晶闸管，即晶闸管之间的换流问题是晶闸管电机的技术关键。

       百度百科-无刷直流电机

无刷直流电动机驱动是不是像逆变器一样将直流电变成交流电给无刷直流电机？

       完全不是的，直流无刷电机和交流电机有着本质的区别。比如电机堵转状态（卡住不转），交流电机的三项绕组中都有电流，但是无刷直流电机中，只有霍尔元件在感应工位的那个绕组有电流。也就是说，无刷直流的电机运转条件，是霍尔和磁铁相对位置决定的。同样的，这决定了很多事情，比如调速，交流电机我们把频率定在30，只要不过载，速度很快恒定在一个值上，负载的变化对速度没什么影响，如果用在自行车上，上坡和下坡的速度会一样，效率会很低。直流则不然，电动自行车的转把转到一个位置，上坡的时候速度会慢，下坡的时候速度会快。会根据负载的变化改变转速。效率会比交流电机高。

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