background image

130 度电角度左右。在三相全控电路中,为了换相译码器的需要,扇形导磁片的角度为 180 度电角度。同时,扇形导磁片的个数
应同直流无刷电动机的极对数相等。

 

  接近开关式位置传感器主要由谐振电路及扇形金属转子两部分组成,当扇形金属转子接近震 荡回路电感 L 时,使该电路的
Q 值下降,导致电路正反馈不足而停振,故输出为零。扇形金属转子离开电感元件 L 时,电路的 Q 值开始上升,电路又重新起
振,输出高频调制信号,经二极管检波后,取出有用控制信号,去控制逻辑开关电路,以保证电动机正确换向。
  光电式位置传感器前面已经讲过,是利用光电效应制成的,由跟随电动机转子一起旋转的遮光板和固定不动的光源及光电
管等部件组成。
  磁敏式位置传感器是指它的某些电参数按一定规律随周围磁场变化的半导体敏感元件。其基本原理为霍尔效应和磁阻效应。
常见的磁敏传感器有霍尔元件或霍尔集成电路、磁敏电阻器及磁敏二极管等多种。

研究结果表明,在半导体薄片上产生的霍尔电动势 E

 

可用下式表示:

式中 RH ——霍尔系数(  );
IH——控制电流(A);
B——磁感应强度(T);
d——薄片厚度(m);
p——材料电阻率(Ω*s);
u——

 

材料迁移率( );

若在上式中各常数用 KH 表示,则有
E=KHIHB
  霍尔元件产生的电动势很低,直接应用很不方便,实际应用时采用霍尔集成电路。霍尔元件输出电压的极性随磁场方向的
变化而变化,直流无刷电动机的位置传感器选用开关型霍尔集成电路。
  磁阻效应是指元件的电阻值随磁感应强度而变化,根据磁阻效应制成的传感器叫磁阻电阻。

 三相直流无刷电动机的运行特性

  要十分精确地分析直流无刷电动机的运行特性,是很困难的。一般工程应用中均作如下假定:
(1)电动机的气隙磁感应强度沿气隙按正弦分布。
(2)绕组通电时,该电流所产生的磁通对气隙所产生的影响忽略不计。
(3

 

)控制电路在开关状态下工作,功率晶体管压降 为恒值。

(4)各绕组对称,其对应的电路完全一致,相应的电气时间常数忽略不计。
(5)位置传感器等控制电路的功耗忽略不计。
  由于假设转子磁钢所产生的磁感应强度在电动机气隙中是按正弦规律分布的,即 B=BMsin  

θ 。这样,如果定子某一相绕组

中通一持续的直流电流,所产生的转矩为

TM=ZDLBMrIsinθ

 

式中, ZD——每相绕组的有效导体数;
L——绕组中导线的有效长度,即磁钢长度;
r——电动机中气隙半径;
I——绕组相电流。
  就是说某一相通以不变的直流后,它和转子磁场作用所产生的转矩也将随转子位置的不同而按正弦规律变化,如图 5 所示。