（定稿）毕业论文_无刷直流电机控制器的设计 ㊣ 精品文档 值得下载

反复循环，电动机即可旋转起来。

由于传感器元件安装位置为空间互差电角度，因此三相绕组轮流通电时间也为每相。

因为功率晶体管的导通和截止是通过位置传感器传感信号来控制的，所以传感器的位置和三相绕组位置之间必须有严格的对应，在电机安装时应加以注意。

无刷直流电机的特点与优势无刷直流电动机刚开始商品化时就曾经以没有电刷而特性完全和直流电动机样的佳品电动机而著称。

有刷直流电动机的前提是具有电刷和整流子，无刷直流电动机的最大特点就是没有换向器和电刷组成的机械接触机构。

另外，它通常采用永磁体为转子，没有激磁损耗发热的电枢绕组又通常装在外面的定子上，这样，热阻小，散热容易。

现将有刷直流电动机和无刷直流电动机作比较，具体区别如表所示表有刷直流电机和无刷直流电机的比较有刷直流电动机无刷直流电动机机械结构起磁场作用的磁铁作为定子起磁场作用的磁铁作为转子，与交流同步电动机相似优点反应特性好，控制特性好具有有刷直流电机的各种特性，寿命长，维护简单换流方法电刷和整流子机械接触通过晶体管等电子开关转子位置传感电刷自行渐进进行采用霍尔元件等反转方法利用改变端电压极性方法改变晶体管等电子元件的开关状态无刷直流电动机取消了电刷和换向器之间的滑动接触，因而没有换向火花，没有无线点干扰，寿命长可靠性高噪声低，能用于防爆场所。

它既具有交流电动机的结构简单维护方便等系列优点，又具有直流电动机的调速性能，并兼有起动转矩大加速度快动态制动简单效率高以及无励磁损耗等优点。

此外，它的转速不受机械换向的限制，如采用空气轴承或磁悬浮轴承，可以在每分钟高达几十万的速度中运行。

由于无刷直流电动机具有上述系列的优点，因此，它的用途远比有刷直流电动机广泛，在国民经济各个领域的应用日益普及。

它从最初所示图电源电路图中将的电压输入芯片，变成的电压输出。

芯片是将高于的电压变成的电压，电容和起滤波的作用，电阻起限流作用。

控制部分整个控制部分工作过程是电机转子位置检测器送来的三相位置检测信号送入，经芯片内部译码电路结合正反转控制端起停控制端制动控制端电流检测端等控制逻辑信号状态，经过运算后，产生逆变器三相上下桥臂开关器件的路原始控制信号，其中三相下桥开关信号还要按无刷直流电机调速机理进行脉宽调制处理。

处理后的三相下桥控制信号及三相上桥控制信号经过驱动电路整形放大后，施加变器将直流电变换成交流电，然后去驱动般的异步电动机或同步电动机，它采用控制逆变器的频率来控制电动机的速度，因此它们具有异步电动机或同步电动机的各种运行特性。

更般的是无刷直流电动机系统可以分为方波驱动和正弦波驱动。

无刷直流电机的工作原理从实质上讲，所谓无刷电机，就是通过半导体变流装置将工频的电源功率转变为频率可变的交流电功率，对同步电机进行变频调速的系统。

与般的交流异步电机不同，无刷电机在运行过程中，转子磁场的转速与定子电流产生的旋转磁场的转速相等，即保持同步。

无刷电机的频率不是独立调节的，而是受安装在转子轴上的位置检测器的控制。

随着转子位置的不同，位置检测器产生的信号也不同，这些信号经过处理后用来控制逆变桥的正确换流，从而改变电机定子绕组电流的频率，即控制电机转速。

般所说的有刷直流电动机是指具有换向器和电刷的直流电动机。

在这种电动机中定子侧安装固定主磁极和电刷，转子侧安放电枢绕组和换向器。

直流电源的电能通过电刷和换向器进入电枢绕组，产生电枢电流，电枢电流与主磁场相互作用产生转矩，带动负载。

然而由于电刷和换向器的存在，结果产生了系列致命的弱点结构复杂，可靠性差，故障多，需要维护，维护又困难，寿命短换向火花形成电磁干扰。

无刷直流电动机就是在保留有刷直流电动机的优良性能的基础上，为去除电刷和换向器而研究开发的。

由于无刷直流电动机没有电刷和换向器，它的绕组里电流的通断是通过电子换向电路及功率放大器实现的。

要在电动机中产生恒定方向的电磁转矩，就应使电枢电流随磁场位置的变化而变化。

为实现这点，就需要确认磁极与绕组之间的相对位置信息。

般采用位置传感器来完成，由位置传感器将转子磁极的位置信号转换成电信号，然后去驱动功率器件，控制相应绕组电流的通断。

与有刷直流电动机不同，无刷直流电动机的永久磁钢磁极安放在转子上，而电枢绕组安装在定子上。

位置传感器也有相应的两部分，转动部分和电动机本体中转子同轴连接转动部分通常由电机转子代替，固定部分与定子相连。

如图所示，在电动机装配过程中，首