无刷直流电机与直流变频电机解读_中职中专_职业教育_教育专区。无刷直流电机与直流变频电机解读
无刷直流电机与直流变频电机 内容提要 ? ? ? ? ? ? ? 空调应用基本逻辑体系 直流无刷电机在家电中的应用 传统直流电机的工作原理 旋转磁场与交流电机 无刷直流电机 无刷直流变频调速电机 关键的电力电子元件 空调应用基本逻辑体系 ? 实体逻辑 各种传 感器 风 机 化 霜 显示 键盘 控制板 控制板 变频 驱动 压缩 机 四通阀 风 机 各种 传感 器 基本逻辑体系 ? 维 修 逻 辑 体 系 检测 风机 维修 通信 维修 室内机 维修 控制板 维修 各种传 感器 风 机 化 霜 显示 键盘 控制板 变频器 维修 变频 驱动 压缩 机 四通阀 风 机 控制板 各种 传感 器 压缩机 维修 管路 维修 四通阀 维修 基本逻辑体系 ? 教 学 逻 辑 体 系 电子电工基本知识 与技能 电机技术 单冷空调 制冷原理 普通压缩机 空调安装 管路维修 简单控制板维修 制冷原理 四通阀 冷热空调 传感器 控制板更换 控制板维修 空调结构 空调安装 变频空调 直流无刷电机 直流变频 变频控制器 内外机通信 空调维修 学科型教学法体系 工作过程导向教学法体系 直流无刷电机在家电中的应用 直流无刷电机的优点：无刷直流电机是使用 现代自动控制技术，综合了传统直流电机 与传统交流电机的共同优点的电机 ? 无电刷：无触点，无电火花，无干扰 ? 容易控制，电路简单 ? 变速容易，简单 ? 可有效节省能源 直流无刷电机的知识体系 交流电机 （旋转磁场） 直流电机 （脉冲调速） 直流无刷电机 （电子模拟旋转磁 场，脉冲调速） 直流无刷电机在家电中的应用 变频空调 电动自行车 变频冰箱 冷却风扇 其它 传统直流电机的工作原理 ? 基本 原理 ? ? ? 直流通过换向电刷，变为线圈中的交流电 由换向电刷的位置，确定了换向的相位 关键：换向的相位 旋转磁场与交流电机 ? 旋转磁场可使团合线圈旋转 旋转磁场的产生 ? 三相异步电机结构 旋转磁场的产生 ? 三相异步电机结构 旋转磁场的产生 ? 由三相交流电产生旋转磁场 i iU iV 180° 60° 120° 240° iW 300° ωt 360° O U1 V2 N S U1 W2 V2 S N N U1 W2 V2 S U1 W2 V2 N S W2 W1 U2 (a) V1 W1 U2 (b) V1 W1 U2 (c) V1 W1 U2 (d) V1 无刷直流电机（BLDC） ? 无刷直流电机与直流电机: 转子与定子交换角色 无刷直流电机 ? 无刷直流电机结构示意图 直流电源 电子开关电路 （相位切换） 电机绕组 转子位置 传感器 转子位置 检测电路 无刷直流电机 ? 工作原理（结构） 无刷直流电机 ? 工作原理（等效电路） + _ 无刷直流电机 ? 工 作 原 理 无刷直流电机 ? 工作原理 + E E E E _ E E 无刷直流电机 ? 电流情况 无刷直流变频调速电机 ? 调速电路结构 直流电源 脉冲宽度调制 （PWM） 电子开关电路 （相位切换） 电机绕组 转子位置 传感器 转子位置 检测电路 无刷直流变频调速电机 ? ? 调速原理 脉冲宽度调制（PWM） 全速 半速 低速 高速速 无刷直流变频调速电机 ? 无刷电机绕组的调速波形 关键的电子元件 霍尔传感器 ? 霍尔效应 ? 金属或半导体薄片置于磁感应强度为B的磁场中，磁场方 向垂直于薄片，当有电流流过薄片时，在垂直于电流和 磁场的方向上将产生电动势，这种现象称霍尔效应。 d - - - - - - - - - - - -- - - - - - V’ FL I V e b FE I a EH ++++++++++++++ c 霍尔元件结构 霍尔元件是半导体四端薄片，一般做成正方形， 在薄片的相对两侧对称的悍上两对电极引出线 （一对称激励电流端，另一对称霍尔电势输出 端） d a 图7—2 霍尔原件结构 b c ? 霍尔元件 应用： ? 速度测量 ? 计数测量 ? 相位测量 关键的电子元件 ? IGBT器件 绝缘栅双极晶体管（Insulated-gate Bipolar Transistor— —IGBT或IGT） 发射极 栅极 G E N+ + ID RN VJ1 + + IDRon E b) c) C IC C G J3 P J2 J1 N + N+ NN+ P+ P N + 漂移区 缓冲区 注入区 G C 集电极 a) IGBT器件 IGBT器件： ? 导通电阻小，通常小于0.1Ω ? 反应时间快 ? 大电流，大功率 IGBT器件
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