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首頁 > 技術支持 > 解決方案一覽 > 無刷電動機、AC調速電動機與變頻器控制三相電動機的區(qū)別-構造和驅動原理區(qū)別

構造和驅動原理區(qū)別

特性區(qū)別

應用場合

總結

無刷電動機、AC調速電動機與變頻器控制三相電動機構造和驅動原理區(qū)別
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無刷電動機的構造

無刷電動機的構造一般是內藏檢測轉子位置用的磁性元件或光學編碼器。由此位置檢測器向驅動電路發(fā)送信號。














電動機線圈是3相星形接線。此外,轉子使用永磁磁鋼。



檢測用的磁性元件是使用霍爾IC。在定子內側安裝有3個,轉子旋轉時,即從霍爾IC輸出數(shù)字信號。

無刷電動機的驅動方法

電動機線圈與開關用晶體管相連接,由6個晶體管組成變頻器。上下的晶體管依一定順序交互地重復ON-OFF,轉變線圈電流的方向。接下來說明旋轉的結構。
以下圖的晶體管的開關程序執(zhí)行STEP①時,晶體管是Tr1與Tr6為ON的狀態(tài)。這時的線圈電流是從U相流到W相,U相被勵磁成N極、而W相則被勵磁成S極。因此,轉子旋轉30°。此動作重復12次,轉子旋轉。












無刷電動機的控制方法

無刷電動機的驅動電路是以圖示的構造與電動機連接,大致可分為5個區(qū)間。

● 電源電路
● 電流控制電路
● 邏輯電路
● 設定比較電路
● 電源電路



◇ 電源電路
控制流入電動機線圈的電流。使用6個晶體管。
上下連接的晶體管是依一定順序重復ON-OFF,讓電流流入電動機線圈。
◇ 電流控制電路
流入電動機的電流因負載大小而有所變化。流入電動機的電流是采取經(jīng)常檢測的方式,控制在不偏移設定的轉速。
◇ 邏輯電路
從電動機的霍爾IC接收反饋信號,檢測轉子的位置,并決定電動機線圈的勵磁順序。來自于此的信號連接至動力電路的各個晶體管,以一定順序驅動晶體管。此外,也具有檢測電動機轉速的功能。 也可以執(zhí)行對電動機下達指令、起動/停止、制動/運行、CW/CCW的控制。
◇ 設定比較電路
比較進行速度設定信號與電動機轉速信號。依此結果,判斷電動機的轉速是較設定的轉速更高或更低。當電動機轉速較設定值高時,則降低對電動機的輸入電流,較低時,則提高對電動機的輸入電流,使其回到設定轉速。
◇ 電源電路
其功能為通過商業(yè)電源制作出驅動電動機與各控制電路所需的電壓。

無刷電動機的系統(tǒng)構成




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AC調速電動機的構造
AC電動機尾部安裝了比率發(fā)電機(速度檢測用傳感器)的電動機。



AC調速電動機的驅動方法
單相電源的電動機是通過電容器讓相位移動,使單相電源形成接近2相電源的形態(tài),進而利用相位差關系形成定子上產(chǎn)生旋轉的磁場。由于電磁感應作用,轉子上產(chǎn)生感應電動勢,使得電動機進行旋轉。


AC調速電動機的控制方法

控制方法的概要如圖所示。
AC調速電動機為閉環(huán)速度控制方式。

①由速度設定器提供速度設定電壓。
② 比率發(fā)電機檢測電動機轉速,并輸出速度信號電壓的差值。
③輸出速度設定電壓與速度信號電壓的差值。
④ 為能達到所設定電壓,將從比較放大部輸出的電壓提供給電動機。


比率發(fā)電機的產(chǎn)生電壓特性

與調速器用電動機直接耦合的比率發(fā)電機如右圖所示,產(chǎn)生與電動機轉速大致成比例的交流電壓。因此,可通過在比率發(fā)電機導線間連接交流電壓計來計算出電動機的轉速。
(交流電壓計請使用內部阻抗200kΩ以上的型號。本公司備有作為選購配件的專用轉速表。)

AC調速電動機的系統(tǒng)構成


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感應電動機的構造
①凸緣托架
是以鋁鑄切削加工的成品。壓入電動機外殼內緣。
②定子
是由電磁鋼板層壓成的定子鐵心、聚酯膜被銅線線圈及絕緣用薄膜等所構成。
③電動機外殼
內部是以鋁鑄切削加工的材質所構成。
④轉子
是由層壓電磁鋼板和鋁鑄的導體所構成。
⑤輸出軸
使用S45C等材質。有用于減速機組合使用而進行精密齒輪加工的機型與圓軸兩種類型。
⑥滾珠軸承
⑦導線
主要采用具耐熱功能的聚乙烯膜被的導線。
⑧涂裝
采用丙烯樹脂或密胺樹脂烤漆。




三相感應電動機的驅動方法
使用三相電源的電動機時,不需要使用電容器,直接耦合在電源上。利用三相電源自身的相位關系形成定子上產(chǎn)生旋轉的磁場。由于電磁感應作用,轉子上產(chǎn)生感應電動勢,使得電動機進行旋轉。
變頻器與三相感應電動機搭配使用,通過控制交流電源的頻率與電壓,從而控制三相電動機的旋轉速度。




變頻器的控制方法
控制方法的概要如圖所示。
變頻器為開環(huán)速度控制方式。

①來自交流電源的輸入經(jīng)整流后輸出為直流電壓。
② 輸出的是與頻率設定用旋鈕設定的頻率相吻合的
電壓信號。
③對電動機施加設定的頻率電壓。





變頻器+三相感應電動機的系統(tǒng)構成

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