直流变频器的工作原理

电梯变频器技术

直流变频器的工作原理是什么？
答:所谓的直流变频器只能够驱动的直流无刷电机（它不同于交流电压型、交流电流型变频器的结构，所驳接交流感应电机或交流变频电机）。它是利用半导体技术，首先将交流电进行整流，转换成直流电，再送至由IGBT场效应管或电子模块，由微处理芯片指令控制进行开关作用的，它受控于直流电机内部安装的霍尔元件，两者互补，缺一不可。
直流无刷电机如下图所示。

无刷电机分为；无刷直流电机（BLDC），永磁同步电机（PMSM）。
常见的控制方式有；1、三相六步控制，俗称方波控制；2、正弦波控制，也叫脉冲调制（PWM）；
直流无刷电动机是采用晶体管换向技术，来代替了传统的整流子换向器一种新型直流电动机。它的结构图如上图所示。
上述无刷直流电机的结构中有两个死区，即当转子转到N、S极之间的位置中心点，此时位置上的霍尔感受不到磁场，必须靠惯性转动。为了克服上述问题必须利用调制宽度来克服它。无刷电机它的工作原理如下；
电动机的定子绕组必须根据转子的磁极方位切换其中的电流方向，才能使转子连续旋转，因此在无刷直流电动机内必须设备一个转子磁极位置的传感器，这种传感器通常采用霍尔元件。
霍尔元件是一种磁感应传感器，可以检测磁场的极性，将磁场的极性变成电信号，送给对应的晶体管的控制极。定子绕组中的励磁电流是根据霍尔元件的信号进行切换，这样就可以形成旋转磁场，驱动转子旋转。

霍尔元件上下经限流电阻接到直流电源上，有偏流流过使晶体管按照对应方向截止或导通。（如上图所示），这样在定子W1线圈与定子W2、W3定子线圈中，它受霍尔元件变化检测的信号而改变，形成旋转运动。一般霍尔元件安装在无刷直流电机靠近转子磁极的位置。
上述无刷直流电机结构中有两个死区，即当转子转到N、S极之间的位置为中性点，在此位置霍尔元件感受不到磁场，因而无输出，则定子绕组也会无电流，电机只能靠惯性转动，如果恰好电动机停在此位置，则会无法启动。为了克服上述问题，人们在实线中也开发出多种方式。
无刷直流电机的内部结构示意图。它在泡机中设有三霍尔元件按120º分布，转子为单极（N、S）永久磁钢，定子绕组为3组，它由6个晶体三极管Ⅴ1~V6驱动各自的绕组，转子位置的检测由两个霍尔元件担任。图中标注（红1）的指向。在转子磁极旋转过程中，当N极靠近霍尔元件HG1时，它会感应磁场信号，并转换成相应极性的电信号，如此轮回。绕组L1中有电流，L2中无电流，L1产生的磁场S极会吸引N极，并排斥S极，使转子逆时针方向旋转。