变频直流无刷电动机的工作原理

      在普通电刷电动机中,永久磁铁是定子线圈是转子,因此,要使用电刷换向。在直流无 刷电动机中,线圈是定子,永久磁铁是转子,可以通过功率开关政变线圈中电流的方向,实现无刷换向。
       转子(永久磁铁)的位置检测是利用感应电压。所谓感应电压和发电机原理相同,就是 如果磁铁在线圈中转动,线圈里产生电压。由于此电压的相位和磁铁的位置有一定关系,测出它就知道了转子的位置。
       在直流无刷电动机中,由于迅速切换线圈中的电流方向,线圈端所加的电压波形不像通常的交流电动机是正弦波,而是矩形波。
      直流无刷电动机靠位置检测电路测出电动机的转子位置并相应输出被形,为闭环控制方式。电动机的转速是靠PWM改变输出电压而实现控制的:
     施加给电动机的电压一定时,电动机的输出转矩与转速成反比,电动机以能产生和负载转矩相平衡的转速也增加,相反,如果降低电压,转速乾会下降,微电脑控制系统随时测出转速,调整控制电压以达到希望的转速,因为没有像交流电动机那样的转差,电动机的转速与变频器输出频率相同。这是在2极的情况下,由于S缩机听用的无刷电动机是4极的,所以变频器频率应是同转速2极电动机的2倍。

直流电刷电动机工作原理

        直流变频器的功能是把220V的工频市电转换为直流电,并输入到功率模块,功率模块 受微电脑的控制并采用PWM、PAM控制方式,将直流电压送至压缩机的无刷直流电机,控制压缩机的排量。由于压缩机使用了无刷直流电机,可使空调器噪音小、效率高,能快速地 调节室内温度,达到节电的目的。
       无刷直流电动机具有起动性能好(转矩大和电流小),转速调节范围宽的特点,特别适用于负载变化大且快的场合,是今后变频空调器发展的主流。
       直流电刷电动机的基本构造是由永久磁铁、线圈、电刷、电极组成。电流经电刷从电极 通到线圈,电流在垂直磁场的方向上流动,会产生作用力,带动线圈转动。
这种直流电刷电动机以接触方式运行,有磨损及产生火花等问题。因此,如把“测出位 置”及“转换”的过程用电子方式进行,就能产生没有电刷这一接触部分(无刷)的电动机。

防爆空调直流调速

       直流调速即通常所说的“直流变频”,尽管这一说法不很准确,考虑到习惯用法在此仍沿用这一说法。
       把采用无刷直流电机驱动压缩机的空调器称为“直流防爆变频空调”从概念上来说是不确切的,众所周知直流电是没有频率的,也就谈不上变频,但人们已经形成了习惯。实际上,直流变频空调其关键在于采用了无刷直流电机作为压缩机,其控制电路与交流变频控制器基本一样。交流防爆变频空调的变频模块按照SPWM调制方法,通过三极管的通断,给压缩机三相线圈同时通电,压缩机为一三相交流电机。直流防爆变频空调的变频模块每次导通二个三极管,两相线圈通以直流电,驱动转子运转,另一相线圈不通电,但有感应电压,根据感应电压的大小可以判断出转子的位置,进而控制绕组通电顺序。直流变频相比交流变频多一位置检测电路。
       直流变频压命机转子采用稀土永磁材料制作而成,可以通过改变送给电机的直流电压 来改变电机的转速,克服了交流变频压缩机的电磁噪音与转子损耗,具有比交流变频压缩机效率高与噪音低的特点,直流变频压缩机效率比交流变频压缩机高10%~30%,噪音低5dB~10dB。但是,直流防爆变频空调器的成本要高于交流防爆变频空调器。大电动机的有效输出转矩略小,并且有轻微的电磁噪声。用绝缘栅双极晶体管(IGBT)作逆变器件时,载波频率15kHz,电流波形已相当平滑,高次谐波分量很小,故电动机的有效输出转矩大,基本无噪声。