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上海应用驱动系统生产厂家 大郡动力控制技术

信息介绍 / Information introduction

    b)所示的是放在外转子内的间隔排列着10块磁钢的定子,在中间的毂板上开有两个孔,电刷的刷握就设在孔的背侧,上海应用驱动系统生产厂家,电刷带着导线被弹簧从刷握中弹出。有刷电机的定子轴端套有一个螺母,其作用是防止在加工中损伤轴上的螺纹。把电刷整理好装入刷握中,然后将这一端送进图2-3(a)所示的孔中,电刷就可以接触换向器平面,借助弹簧的弹力对换向器压紧,而磁钢正好进入外转子绕组中,只留一个很小的环形气隙。这个环形气隙的直径越大,电机产生的转矩也越大。由于有刷电机在设计中的改进,无须齿轮减速,可实现低噪声、低成本。很多低价位的电动自行车***采用了这种电机。但这种电机扭矩小,载重负荷小,爬坡能力不佳,使用时耗电较多,仍然采用机械式的电刷换相器,电机寿命问题尚未得到解决,因此中***电动自行车均未采用这种电机。有刷直流电机工作原理编辑语音图1给出了一个简单BDC电机的结构。所有BDC电机的基本组件都是一样的:定子、电刷和换向器,上海应用驱动系统生产厂家。后面将更详细地介绍每个组件.有刷直流电机定子定子会在转子周围产生固定的磁场,上海应用驱动系统生产厂家。这一磁场可由永磁体或电磁绕组产生。BDC电机的类型由定子的结构或电磁绕组连接到电源的方式划分(欲知BDC电机的不同类型请参见步进电机的类型)。应用在电动汽车上的电机主要包括直流电机、鼠笼式感应电机、永磁同步电机和开关磁阻电机。上海应用驱动系统生产厂家

    例如1998年北京理工大学研制了125kW的大功率永磁直流电机动力驱动系统,在北京试运行良好。驱动系统鼠笼式感应电机鼠笼式感应电机(以下简称为感应电机)是**常用的感应电机,具有可靠、易维护、价廉、效率较高(90%以上)、比功率较高(1kW/kg左右)和功率因素变化大等特点。感应电机的基本调速方式有调压调速、变极调速和变频调速三种。目前基于IGBT的PWM式VVVF控制应用***,动静态性能优良的矢量控制可与直流调速相媲美,而控制简单动态性能好的直接转矩控制在机车牵引等领域显示了广阔的应用前景。在牵引控制中,为了获得宽调速范围,感应电机控制一般分为三个阶段:(1)保持转差不变,调节定子电流,获得恒转矩区;(2)保持定子额定电压不变,调节定子电流,获得恒功率区;(3)保持定子额定电压不变,调节转差,获得低转矩高速区。感应电机是电动汽车牵引电机的主要类型之一,一般采用效率优化的转差频率矢量控制方法。驱动系统永磁同步电机永磁同步电机具有高比功率(可以远大于1kW/kg)、高效率(可达到97%)、高功率因素和高成本等特点。永磁同步电机根据定子电流波形的不同可分为矩形波永磁同步电机和正弦波永磁同步电机,而矩形波永磁同步电机又称为永磁无刷直流电机。上海应用驱动系统生产厂家电动汽车运行性能的好坏主要是由其驱动系统决定的。

    有刷直流电机基本驱动电路驱动电路用在使用了某类控制器并且要求速度控制的应用中。驱动电路的目的是为控制器提供改变BDC电机中绕组电流的方法。驱动电路允许控制器对BDC电机的供电电压进行脉宽调制。就功耗来说,这样的速度控制方法在改变BDC电机的速度方面比起传统的模拟控制方法效率要高很多。传统的模拟控制要求与电机绕组串联一个额外的变阻器,这样会降低效率。驱动BDC电机的方法多种多样。有些应用场合*要求电机往一个方向运转。前者采用低端驱动,后者采用**驱动。使用低端驱动的优点是可以不必使用FET驱动器。FET驱动器的用途是:1.将驱动MOSFET的TTL信号转换为供电电压的电平。2.提供足以驱动MOSFET的电流(1)3.提供半桥应用中的电平转换。对于绝大多数PIC®单片机应用,第二点通常不适用,这是因为PIC单片机的I/O引脚可提供20mA的拉电流。注意,在每个电路中,电机的两端都跨接有一个二极管,目的是防止反电磁通量(BackElectromagneticFlux,BEMF)电压损坏MOSFET。BEMF是在电机转动过程中产生的。当MOSFET关断时,电机的绕组仍然处于通电状态,会产生反向电流。D1必须具有合适的额定值,以能够消耗这一电流。BDC电机的双向控制需要一个称为H桥的电路。

    效率提高到72%~76%。但这种电机有“嗡嗡”的高频噪声,靠齿轮减速后效率仍不理想,有刷换相器的使用使电机寿命无法再提高。③有刷压制绕组电机。这种电机通过将绕制好的铜线压制成一种新型绕组,其效率可提高到74%~78%。这种电机仍然被较多电动自行车厂家采用,但其存在的效率、噪声、寿命缺陷仍然是必须改进的问题。轮毂式有齿轮传动的有刷直流电机,由盘形电枢有刷电机和齿轮减速兼传动系统两部分构成。盘形电枢是高速转动的转子。轮毅式有齿轮传动的有刷直流电机的构造如图2-2所示。电机的转矩通过轴传递给***级齿轮,经齿轮减速带动轮毂外壳转动[2]。有刷有齿轮毂电机的盘形电枢是薄片形,体积很小,重量特轻,安装方便。绕组编制好之后,用树脂加玻璃纤维放进模内热压成型,在运行中由于电刷和换向器摩擦,又有齿轮啮合减速,所以有刷电机的运行声音比无刷电机声音要大。为了适应轮毂结构,将有刷电机设计成电枢放在外边作为转子,磁钢放在电机之内作为定子,多块磁钢配多个绕组,设计转速为180r/min左右的低速电机。图2-3(a)所示为电机外转子中尚未经过压力整形的电枢绕组,,在绕组以内是呈平面环状整齐排列的换向片。图2-3。驱动系统是电动汽车**主要的系统之一。

    H桥的得名缘于其原理图的外观,它能够使电机绕组中的电流沿两个方向运动。要理解这一点,H桥必须被分为两个部分,或两个半桥。Q1和Q2构成一个半桥,而Q3和Q4构成另一个半桥。每个半桥都能够控制BDC电机一端的导通与关断,使其电势为供应电压或地电位。例如,当Q1导通,Q2关断时,电机的左端将处于供电电压的电势。导通Q4,保持Q3关断将使电机的相反端接地。标注有箭头的IFWD显示了该配置下电流的流向。注意,每个MOSFET的两端都跨接有一个二极管(D1-D4)。这些二极管保护MOSFET免遭MOSFET关断时由BEMF产生的电流尖峰的破坏。只有在MOSFET内部的二极管不足以消耗BEMF电流时,才需要这些二极管。电容(C1-C4)是可选的。这些电容的值通常不大于10pF,它们用于减少由于换向器起拱产生的RF辐射。在前向和后向模式中,桥的一端处于地电势,另一端处于VSUPPLY。IFWD和IRVS箭头分别描绘了前向和后向运行模式的电路路径。在惯性滑行(Coast)模式中,电机绕组的接线端保持悬空,电机靠惯性滑行直至停转。刹车(Brake)模式用于快速停止BDC电机。在刹车模式下,电机的接线端接地。当电机旋转时,它充当一个发电机。将电机的引线短路相当于电机带有无穷大负载,可使电机快速停转。直流电机具有调速性能好平滑和精确、控制简单、成本低、笨重和维护性差等特点。上海应用驱动系统生产厂家

永磁同步电机具有高比功率(可以远大于1kW/kg)、高效率(可达到97%)、高功率因素和高成本等特点。上海应用驱动系统生产厂家

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