無刷直流電機的主要結(jié)構(gòu)和原理分析目錄TOC\o"1-3"\h\u23051無刷直流電機的主要結(jié)構(gòu)和原理分析 [13]。圖2-2無刷直流電機定子轉(zhuǎn)子截面圖（2）測量傳感器電機轉(zhuǎn)子的位置情況對于一臺無刷直流電機來說，是一個非常重要的信息。只有通過測量傳感器測到了位置信息后，再通過控制輸出合適的信號來控制功率逆變電路的導(dǎo)通和截止，從而輸出和需求相同的信號波，達到改變無刷直流電機運行狀態(tài)的目的。（3）功率逆變電路在無刷直流電機的控制系統(tǒng)中，常常采用全橋式逆變電路來作為逆變器，因為要從直流變換為交流，因此常常設(shè)置為對應(yīng)的三相型式，其中主要的，變換電路由六個功率變換管組成，主要功能是通過接收信號來控制開關(guān)從而通過電流來改變相序的功能。常用的驅(qū)動方有全部由可控元件組成的全橋式電路、由一般的可控元件組成的半橋式和典型直流電機控制常用的H橋驅(qū)動。無刷直流電機運行原理不同于直流有刷電機，無刷直流電機沒有采用傳統(tǒng)的由換向器和電刷組成的換向結(jié)構(gòu)，因此有著較為簡單的構(gòu)造。通過將永磁體封存在轉(zhuǎn)子之中和將銅質(zhì)繞組嵌入定子之中的結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子和定子間不像傳統(tǒng)構(gòu)造那樣通過換向器和電刷連接，取而代之，通過電磁交鏈的原理實現(xiàn)“無刷”運行。當通過信號傳遞給功率管后，便有了能驅(qū)使功率管導(dǎo)通和截止的能力，當功率電路中任意一相通過電流時，由于轉(zhuǎn)子中的永磁鐵所提供的強磁場和定子中嵌有的繞組通電后產(chǎn)生的電磁場產(chǎn)生的磁鏈之間交鏈，轉(zhuǎn)子則由于這種磁力帶動一起隨著磁場的變化轉(zhuǎn)動起來。無刷直流電機運行原理圖如下圖2-3所示，以星型連接的A、B、C三相定子繞組作為無刷直流電機繞組的等效，將這三相繞組和功率管組合逆變電路連接。逆變電路里主要結(jié)構(gòu)是六個可被信號控制導(dǎo)通關(guān)斷的場效應(yīng)晶體管，由編號為Q1、Q3、Q5的三組組成上橋臂，由編號為Q2、Q4、Q6的三組組成下橋臂，共同構(gòu)成了逆變電路REF_Ref72302999\r\h[14]。圖2-3無刷直流電機運行原理圖正常運行過程中，主要的運行方式采用兩相導(dǎo)通，第三相進行截至的設(shè)定。導(dǎo)通順序為不相臨且為非同一橋臂的電路。換向規(guī)則是，在一個電機運行的周期內(nèi)，轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)過60°的電角度時，視為逆變器完成了一次換相，每個功率管在一個周期內(nèi)會導(dǎo)通120°的電角度。換相過程中，某一上橋臂接收信號開始導(dǎo)通，非同一橋臂的下橋臂也同樣接收信號導(dǎo)通，從而從正極導(dǎo)出電流到電源負極，形成回路。用這種導(dǎo)通的方法，能大大抑制轉(zhuǎn)矩脈動的產(chǎn)生，使得電機能更加平穩(wěn)的運行REF_Ref72303544\r\h[15]。當無刷直流電機處于相與相之間更替交換的時間里，由于磁鏈互相交鏈的原因，產(chǎn)生了電磁力，從而能使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，由圖2-3所示。在一個周期里，編號為Q1和Q6上下兩橋臂半橋同時導(dǎo)通時，電流從電源Udc正極流經(jīng)Q1功率管，流入A相繞組，然后再經(jīng)過C相繞組，最后流經(jīng)Q6功率管到達Udc電源負端。將A相電流的方向作為標準，則A相電流與C相電流呈現(xiàn)相反的方向，故A相的轉(zhuǎn)矩大小與C相相等但是方向相反，兩相的力矩合成示意圖見（2-4（a））。當轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過60°，進入下一個運行周期后，下橋臂的Q6功率管保持開通，而上橋臂Q3功率管接收到信號，開始導(dǎo)通。與上一組運行情況類似，電流從電源Udcab