PAGE30哈爾濱學院學士學位論文永磁無刷直流電動機的結(jié)構(gòu)分析概述永磁無刷直流電動機分為有位置傳感器、有位置傳感器和速度傳感器及無位置傳器三種，而在這三種電動機中又有內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子之別。永磁無刷直流電動機的轉(zhuǎn)子是永磁體磁極。近年來，永磁無刷直流電動機發(fā)展很快。轉(zhuǎn)子永磁體磁極在內(nèi)部的，永磁無刷直流電動機多為尺寸，體積很小的類型，常用于自動控制何服電機、步進電機等。而小型、中型及大型多用于電動自行車的后輪驅(qū)動用電動機，電動汽車的驅(qū)動機構(gòu)，就是安裝在輪轂內(nèi)的轉(zhuǎn)子永磁體磁極在外部的，永磁無刷有位置傳感器的直流電動機。如圖2-1所示，它的外轉(zhuǎn)子轂就是汽車的輪轂，輪轂外圓安裝輪胎、輪轂內(nèi)圓鑲嵌永磁體磁極，輪轂與軸用軸承連接。定子鐵心固定在定子轂上，定子鐵心用硅鋼片沖成并沖有定子槽且疊加而成。定子槽內(nèi)嵌放定子繞組，位置傳感器和速度傳感器分別固定在定子轂上，而位置感應(yīng)器和速度感應(yīng)器分別固定在外端蓋上或外轉(zhuǎn)子轂上，同外轉(zhuǎn)子一起動。當位置感應(yīng)器轉(zhuǎn)到位置傳感器的位置時，位置傳感器將位置信號傳送給位置控制器，而后輸入到PWM調(diào)制器，再送入驅(qū)動器去驅(qū)動逆變器的開關(guān)管開通或關(guān)斷，為永磁無刷直流電動機提供矩形波或正弦波電流驅(qū)動永磁電動機轉(zhuǎn)動。當速度感應(yīng)器到達速度傳感器接受范圍內(nèi)時，速度傳感器會將自身探測到的速度信號傳遞到速度控制器，然后再傳送到PWM調(diào)制器中，調(diào)制逆變器的驅(qū)動器的驅(qū)動頻率，即調(diào)制驅(qū)動器控制逆變器中圖2-1永磁無刷直接驅(qū)動電動汽車輪轂的外轉(zhuǎn)子直流電動機結(jié)構(gòu)示意圖1、2—軸承3—軸承蓋4—定子繞組5—永磁體磁極6—輪轂7—輪胎8—位置傳感器的感應(yīng)器9—位置傳感器10速度傳感器11-速度傳感器感應(yīng)器10速度傳感器11-速度傳感器感應(yīng)器12一軸13定子鐵心14—外端蓋15—油封16—定子圖2-2永磁無刷有位置傳感器和速度傳感器的直流電動機調(diào)相調(diào)速系統(tǒng)圖2-2所示為6開關(guān)3相橋式逆變器驅(qū)動的永磁無刷直流電動機且有位置傳感器和速度傳感器及其控制系統(tǒng)。三個位置傳感器，當位置感應(yīng)器轉(zhuǎn)到位置傳感器的位置時，位置信號經(jīng)位置控制器進入到PWM脈寬調(diào)制控制驅(qū)動器去控制6個功率開關(guān)管按三個位置傳感器的信號開通或關(guān)斷。速度傳感器按速度指令將速度信息送到速度控制器后送入PWM去調(diào)整6個功率開關(guān)管的開通或關(guān)斷時間，即調(diào)整逆變器調(diào)相的時間，達到調(diào)速的目的。圖2-3永磁無刷有槽有位置傳感器和速度傳感器的內(nèi)轉(zhuǎn)子式直流電動機1-定子鐵心2-永磁體磁極3轉(zhuǎn)子鐵心4-轉(zhuǎn)子軸5、13-軸承6-端蓋7-機売8-位置感應(yīng)器9-位置傳感器10-端蓋11-電路板12-測速盤14-磁屏蔽殼15-測速感應(yīng)器16-速度傳感器17-定子繞組圖2-3所示為無刷有位置傳感器和速度傳感器的內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁直流電動機的結(jié)構(gòu)示意圖。具有位置傳感器和速度傳感器的永磁無刷直流電動機是由永磁體磁極，轉(zhuǎn)子鐵心，轉(zhuǎn)子軸構(gòu)成的轉(zhuǎn)子，定子鐵心和繞組線圈構(gòu)成的定子，機殼，端蓋，軸承，位置傳感器，速度傳感器，由位置感應(yīng)器及速度感應(yīng)器構(gòu)成。轉(zhuǎn)子是由硅鋼片或?qū)Т判粤己玫牡吞间撈瑳_成并疊成轉(zhuǎn)子鐵心，永磁體磁極就鑲嵌或粘貼在轉(zhuǎn)子鐵心上，轉(zhuǎn)子鐵心固定在轉(zhuǎn)子軸上。轉(zhuǎn)子軸兩端用軸承安裝在前后端蓋上，前后端用栓固定在機上。位置感應(yīng)器通常安裝在轉(zhuǎn)子的鐵心上，位置傳感器安裝在端蓋的電路板上。速度傳感器也安裝在端蓋的電路上。硅鋼片和低碳鋼片疊裝成轉(zhuǎn)子鐵心，轉(zhuǎn)子鐵心具有良好的導(dǎo)磁性。永磁體磁極被嵌入轉(zhuǎn)子鐵心或粘貼在其表面。轉(zhuǎn)子鐵心被安裝，固定在轉(zhuǎn)子軸上。轉(zhuǎn)子軸的前后兩端分別用軸承安裝固定在前后的端蓋上，而前后的端蓋分別用螺栓固定在機殼上。位置感應(yīng)器通常安裝在轉(zhuǎn)子的鐵心上位置傳感器和速度傳感器安裝在端蓋的電路板上，位置感應(yīng)器通常安裝在轉(zhuǎn)子的鐵心上。由硅鋼片加工成帶有不同槽型的定子槽沖片，再由定子槽沖片堆疊成定子鐵心。在定子槽內(nèi)安放定子繞組。永磁無刷直流電動機的本質(zhì)是交流電動機，故定子繞組的接法應(yīng)為星形接法或角形接法。定子繞組的輸入端接在驅(qū)動控制電路的輸出端。當轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，安裝在轉(zhuǎn)子鐵心上的位置傳感器隨著轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)。當轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)到位置傳感器的位置時，位置傳感器的信號經(jīng)由位置控制器傳送到PWM脈沖寬度調(diào)制，然后傳送到驅(qū)動器以驅(qū)動開啟或關(guān)斷的電力功率開關(guān)管。速度感應(yīng)器固定在無刷直流電機的轉(zhuǎn)子鐵心電路板上，速度傳感器固定在無刷直流電機的端蓋電路板上。當速度感應(yīng)器到達無刷直流電機轉(zhuǎn)子的速度傳感器的位置時，速度傳感器向速度控制器傳送電動機速度信息，