理论教育 六相无刷直流电机系统的主要优点

六相无刷直流电机系统的主要优点

时间:2023-06-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:过去1kW左右的小型电动车无刷直流电机系统均采用三相技术方案,其要点是:电机用一套三相绕组,3个霍尔位置传感器,电子换相驱动器用一套6个桥臂逆变器,每个桥臂用两个功率开关管并联,只需六个栅极驱动电路。与常用的三相无刷直流电机系统相比,六相无刷直流电机系统主要有如下优点:1)电机运行时转矩波动减少,运行较平稳,振动和噪声较低。

六相无刷直流电机系统的主要优点

过去1kW左右的小型电动车无刷直流电机系统均采用三相技术方案,其要点是:电机用一套三相绕组,3个霍尔位置传感器电子换相驱动器用一套6个桥臂逆变器,每个桥臂用两个功率开关管并联,只需六个栅极驱动电路。而新的六相技术方案要点是:电机用两套三相绕组,六个霍尔位置传感器,电子换相驱动器用两套六个桥臂逆变器,每个桥臂用一个功率开关管,需要12个栅极驱动电路,两套电流环控制。显然,六相技术方案增加了电机和控制器复杂性,成本稍有增加,目的是换取技术上的优势。与常用的三相无刷直流电机系统相比,六相无刷直流电机系统主要有如下优点:

1)电机运行时转矩波动减少,运行较平稳,振动和噪声较低。这是由于相数增加一倍,一个电气周期内换相状态数从6增加到12,转矩波动频率增加了一倍。它由两套三相系统组成,一套系统换相时,另一套系统处于稳定工作状态,使电机力矩波动幅度下降。这都有利于降低电机的振动和噪声,也有利于改善低速运行性能。

2)在同样功率条件下,总工作电流分配到两个逆变器上,每个桥臂功率开关管容量可降低一半。如果原来的三相逆变器每个桥臂由两个功率开关管并联的话,现在的双三相系统每个桥臂只需要一个功率开关管,从而免除功率开关管并联的均流问题。也就降低了对功率开关管特性一致性的要求,可更充分利用所选择功率开关管的容量。

3)虽然状态变化频率增加一倍,但对于每一套三相系统来说,一个电气周期内换相状态数仍然是6,状态变化频率并没有增加,从这个角度看,系统损耗不会增加。(www.daowen.com)

4)提高可靠性。当其中一组逆变器出现故障时,另外一组还可正常工作,虽然输出力矩下降了,但系统仍可继续运行,不至于突然停车。

5)两套绕组电枢反应磁动势在空间有30°相移,可以采取一套电机驱动,另一套电机产生去磁作用的运行方式,有利于扩大弱磁控制范围。

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