Сходство и отличие между ВД и синхронными двигателями

Оглавление

1. Определение и функциональная схема ВД………………………3

2. Особенности ВД……………………………………………………5

3. Достоинства и недостатки ВД…………………………………….8

4. Принцип действия ВД……………………………………………13

5. Выражения для электромагнитного момента ВД………………15

6. Характеристики ВД……………………………………………….18

7. Электрические машины в составе ВД…………………………...19

Определение и функциональная схема ВД

Вентильные двигатели (ВД) считаются в настоящее время наиболее перспективными электромеханическими преобразователями.

В иностранной литературе двигатели такого типа называются "brushlessDC-Motor" – BLDC.

Определение ВД тесно связано с базовой функциональной схемой ВД (рис.1).

Рис.1. Базовая функциональная схема ВД

Можно выделить четыре основных элемента ВД

1) Электромеханический преобразователь (электрическая машина ЭМ).

2) Инвертор, выполняющий функции коммутатора, подключающий и отключающий фазы электродвигателя от источника питания по определенному алгоритму. Отдельно выделена в виде блока силовая часть - К.

3) Датчик положения ротора ДПР (может отсутствовать как отдельный элемент ВД в том случае, если положение ротора определяется по кривой ЭДС).

4) Система управления ключами инвертора СУ, обрабатывающая сигналы, поступающие с датчика положения ротора и других датчиков.

Определение

Вентильный двигатель представляет собой электромеханическую систему, состоящую из электрической машины ЭМ и полупроводникового коммутатора фазных обмоток К, управление ключами которого производится системой управления СУ в зависимости от положения ротора.

Информация о положении ротора может быть получена с помощью явновыраженного датчика положения ротора ДПР или программным способом после обработки сигналов ЭДС рабочей обмотки.

Особенности ВД

Общие особенности

1) Наличие инвертора

2) Наличие позиционной (то есть по положению) обратной связи.

3) Говоря "АД", "ДПТ" мы подразумеваем, как правило, электрическую машину, определенного типа, работающую в двигательном режиме. В понятие "ВД" входит совокупность ЭМ, инвертора и, в большинстве случаев, явновыраженный ДПР. По существу ВД является электроприводом (см. определение в п.1.3).

Сходство и отличие между ВД и синхронными двигателями

Сходство.

1) Пропорциональность между частотой вращения ротора ВД и частотой вращения магнитного поля статора.

2) В обоих типах двигателей могут использоваться синхронные машины с возбуждением от постоянных магнитов или индукторные машины с ОВ (называются при этом не синхронные двигатели, а вентильные двигатели на базе синхронной машины).

Отличие.

1) У синхронного двигателя частота коммутации ключей задается исходя из желаемой частоты вращения.

2) У синхронного двигателя частота вращения ротора n определяется частотой питающего напряжения f1 (n=60f1/p), а у вентильного двигателя, напротив, частота вращения поля статора определяется частотой вращения ротора (f1=pn/60), которая, в свою очередь, зависит:

- от напряжения питания и других величин, определяющих положение механической характеристики;

- от момента сопротивления.

Другими словами особенностью ВД является самосинхронизация с помощью ДПР [6].

Дата добавления: 2015-11-28