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无刷电动机霍尔S 41的定位原则和方法

时间:2019-12-02 22:29:19 出处:3分彩官网平台_3分彩网投平台_3分彩投注平台_3分彩娱乐平台

导读:永磁无刷电动机是随着计算机技术、电子技术和控制技术的进步而发展起来的两种高性能机电一体化的产品。它具有能量密度高、带宽高、惯量小等优点被广泛应用于伺服系统、数控机床、医疗器械、航空航天及军事装备等领域,随着永磁材料和功率电子器件的不断进步,其应用范围不能 广。永磁无刷电动机由电动机本体及驱动控制器组成,通常在电动机本体中装有供换向位置检测的霍尔元件,并与电动机共磁场,这时,各相霍尔片如何正选择位,不能使无刷电动机得以正确换向以获取较佳的工作底部形态?

本文以齿数Z=12,极对数p=5的无刷电动机为例,讨论霍尔S 41的定位原则和妙招。

一、无刷电动机霍尔片定位原则

无刷电动机导电顺序是由三相霍尔换向并结合逻辑线路或软件实现的。三相霍尔无刷电动机的三相绕组输入波形和三相霍尔输出波形如图1所示。

图1中,各相绕组导通角不论转向正反,均为120电高度,各相正向导通由本相霍尔片上跳造成的(换向点),120反跳由线路保证,各相反向导通由本相霍尔片下跳保证。为了保证较佳的工作底部形态,各相120的中间点为各相的绕组磁场中心,显然,各相霍尔片要超前该相的绕组中心30电高度对该相绕组进行换向操作,这什儿 什儿 无刷电动机的30霍尔片定位原则。

将会每极每相每一转向总所处有有两个换向点,不能 ,对于p对极电机,每相每一转向所处2p个换向点,这2p个换向点沿圆周均布,三相电机共有6p个霍尔片换向点位置。将会先用磁场中心定位法精确决定有有两个底部形态点,什儿 换向点也就还不能选择,让当让我们在定子圆周上选择画出6p个霍尔片换向点位置,及正反放置情形,制成所谓的!霍尔圆图∀,霍尔圆图上高度为机械高度。当然,使用时,各相取有有两个霍尔点放置霍尔片就还不能了。对于定子斜槽,有有哪些换向点指的是定子铁芯轴向中间位置,对于转子斜槽,图中的磁极指的是转子轴向中间位置的磁极。故本文所指磁场中心定位法决定的底部形态点什儿 什儿 所处电机定子的齿中心或槽中心。

图1(a)中磁钢运动方向为A,B,C,图中还不能看出,A相霍尔片上跳位置正好是B相的绕组磁场中心,A相霍尔片要放上去B相的绕组磁场中心上,什儿 什儿 A相霍尔片的底部形态点在B相的绕组磁场中心上。图1(b)中磁钢运动反方向为A,C,B,图中还不能看出,A相霍尔片上跳位置正好是C相的绕组磁场中心,A相霍尔片的底部形态点在C相的绕组磁场中心上,上一相霍尔中心,按转向放上去转子转过120的下一导通相绕组磁场中心上,如ABC方向转动时,A相霍尔放上去B相磁场中心。

这什儿 什儿 说,某相霍尔片的底部形态点是在另2相的磁场中心,绝不出本相磁场中心,由转向最后决定该相霍尔片的底部形态点是在什儿 2相中的某相磁场中心,这也是无刷电动机霍尔片的磁场中心定位法。霍尔片采用开关型的S41。S41管脚和接线如图2所示。

霍尔片接入电路,转子N极向某换向点上的霍尔片移动,要求该霍尔片输出逻辑高电平,霍尔片的印章要朝磁极,霍尔片移出磁场,它仍维持高电平,不能移入S极下该霍尔片输出不能转为低电平,什儿 什儿 ,图1中霍尔片输出波形为130。转子S极向某换向点上的霍尔片移动,要求该霍尔片输出逻辑高电平,霍尔片的印章要背朝磁极,不能移入N极下该霍尔片输出不能转为低电平。霍尔片的印章朝磁极,霍尔片为正向放置;霍尔片的印章背朝磁极,霍尔片为反向放置。不能 ,2p个换向点上霍尔片详细都在正、反放置的疑问,将会转子N、S磁极沿圆周相互穿插排列,在定子上,霍尔圆图霍尔片沿圆周正、反放置也是相互穿插排列。

二、霍尔片定位-霍尔圆图

以齿数Z=12,极对数p=5内转子单层绕组三相无刷电动机为例具体例示其霍尔片定位,画出它的霍尔圆图。当Z=12,p=5无刷电动机定子绕组按槽序号逆时针排列时,电机的槽矢量图如图3(a)所示,槽矢量图上,电机定子铁芯相邻槽间电高度为330[1]#5∃12=30。在槽电势矢量图上最小分度为330[1]∃12=30,矢量图上电机每相占槽数为4槽,按30分相:A相1,2-,7-,8槽;B相3-,4,9,10-槽;C相5,6-,11-,12槽;负号表示槽电势矢量反向。图3(b)所示,对A相详细槽电势矢量合成,求出A相电势矢量,并算出电机绕组系数K w=cos15=0966,考虑斜槽30电高度,包括斜槽的绕组系数

将会A相磁场中心与A相电势矢量垂直,得出A相的磁场中心在槽1,槽2间的齿中心及槽7,槽8间的齿中心上;在图3(c)上,将会B、C相磁场中心与A相的磁场中心沿绕组逆排列方向分别相差120和240,得出B相的磁场中心在槽3,槽4间的齿中心及槽9,槽10间的齿中心上;C相的磁场中心在槽5,槽6间的齿中心及槽11,槽12间的齿中心上。

图4(a)是Z=12,p=5内转子单层绕组无刷电动机定子绕组分布、接线和转子磁钢分布图。该图上定、转子相对位置所处A相磁场中心与磁钢磁场中心正交,这时,A相磁场中心所处转子N、S磁极交界面上,转子磁钢运动方向如图的ABC方向(逆时针方向)。

根据无刷电动机30霍尔片定位原则,在图4(a)上将转子逆转子磁钢运动方向后退30电高度,如图4(b)所示,这时,B相磁场中心所处转子N、S磁极交界面上,将会一片霍尔片正放于B相磁场中心的3槽、4槽间齿中心,另一片霍尔片反放于B相磁场中心的9槽、10槽间齿中心,转子沿磁钢运动方向一转动,该两片霍尔片输出电压上跳,使A相正向通电,什儿 什儿 ,B相磁场中心是A相霍尔片中心,3槽、4槽间齿中心A相霍尔片要正放,9槽、10槽间齿中心霍尔片要反放,显然,图4(a)上转子磁钢异极交界处往左移动30电高度,磁钢异极交界处对应定子内孔位置,均是A相霍尔片安放中心,此时,磁钢运动方向霍尔接触S极反放,接触N极正放。A相霍尔片在定子圆周上,有2p=10个位置,相邻片放置是一正一反。底部形态点在3,4槽间齿中心,霍尔片正放。根据ABC逆时针排列,让当让我们画出ABC三相霍尔底部形态的位置及正反图如图5所示。

由此,让当让我们画出3相霍尔片在定子圆周上所有霍尔片位置及正、反放置如图6所示。

图中,(a)、(b)、(c)三图分别为A、B、C相霍尔片在定子圆周上所有霍尔片位置及正、反放置,而图5(d)什儿 什儿 Z=12,p=5内转子单层绕组无刷电动机在定子绕组按槽号逆时针排列逆时针旋转时三相霍尔片所有可安放的位置图,也什儿 什儿 它的霍尔圆图。在什儿 霍尔图上有3mp=30个霍尔中心沿圆周均布,ABC三相正放霍尔片按槽序号逆时针排列彼此相隔120电高度,ABC三相反放霍尔片按槽序号顺时针排列也彼此相隔120电高度,相邻不同相的霍尔放置也是正、反相隔的。什儿 什儿 ,让当让我们能定出A相有有两个霍尔片正放(或反放)位置,由绕组按槽序号排列方向就可画出整个霍尔圆图。

三、结语

Z=12,p=5单层绕组无刷电动机定子绕组按槽号有逆时针排列,详细都在顺时针排列,各种排列转子有顺时针旋转,详细都在逆时针旋转,它们由个人 的霍尔圆图。当使用霍尔元件作无刷电动机位置传感器,并与无刷电动机共用同一磁场,这时,各相霍尔片正选择位就可使用三相霍尔圆图,根据机械安装等要求,在三相霍尔圆图上三相各取有有两个霍尔位置点,作为霍尔片安放位置,就还不能了。这里要注意,霍尔片按印章面相对转子有正,反放的疑问。这时,霍尔片与无刷电动机共用同一磁场,放上去定子上靠近转子磁钢处。

注:文章内的所有配图皆为网络转载图片,侵权即删!

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