直流无刷风扇课程01.ppt

1、直流無刷風扇課程,馬達及基本電性部分,何謂直流無刷馬達?,所謂直流無刷馬達，指的就是具備磁極轉子，並由無接觸式方式，檢測出轉子位置的馬達；簡單的說，就是將電刷所做的機械整流動作，改以電子元件與功率轉換元件所做成的馬達。,馬達基本原理示意圖,馬達感應比較圖,圖左為碳刷式馬達，利用機構接觸來達到磁極轉換的目的。 圖右為無刷式馬達，利用霍爾或其他電子感測元件做無接觸式的轉換。,由碳刷馬達到無刷馬達,由有刷到無刷，少了碳刷的摩擦，增加了直流馬達的效能，也減少了因碳刷摩擦產生火花所帶來的危機，進而採用電子電路元件代替機械元件的整流工作，無刷馬達在控制上也就具有更多樣的選擇了。,續，由碳刷馬達到無刷馬達,

2、以無接觸檢知轉子位置的方法，能捉住在空間傳輸的光、音、電場、磁場及熱度變化就可以。目前無論在特性面、實裝面上、最優秀而能達到此一目的為霍耳IC。,整流之進化,直流無刷馬達的特徵,直流無刷馬達的特徵為兼備DC馬達的高度可控制性，與AC馬達的長壽命兩個優點。其特性如下所列： 優點： 無須保養：為家電製品用馬達的必要條件。 體積輕巧：可滿足機器小型化、精密化。 高可控性：在機器多功能化上所不可缺的功能。 低噪音：產生噪音及雜訊小，對其它機器不良影響較小。,續，直流無刷馬達的特徵,缺點： 單價高：需要檢測元件，轉換元件或其它電子式控制迴路。電源需轉換：家庭用電源為交流電源，使用上需轉換為直流電源，在電

3、力轉換上容易產生額外的問題。,直流無刷馬達運轉原理,根據安培定則（亦稱右手螺旋定則或拇指定則），導體通過電流，周圍會產生磁場，若將此導體置於另一固定磁場中，則將產生吸力或斥力，造成物體移動。,一、說明，安培定則,安培定則一般它被表述為： 直線電流的磁場：用右手握住導線，讓伸直的大拇指指向電流的方向，弩由約四指所指的方向就是磁感線繞行的方向。 環形電流的磁場：讓右手彎曲的四指和環形電流的方向一致，則伸直的大拇指所指的方向就是環形導線心軸線上磁感線的方向（或伸直的大拇指所指出的一側為環形電流的北極N）。,續，一,通電螺線管的磁場：用右手握住螺線管，讓彎曲的四指與電流繞行方向一致，則伸直的大拇指所指

4、的方向就是螺線管內部磁感線的方向（或伸直的大拇指所指的那端就是螺線管的北極N）。,二、轉子部分,在直流風扇的扇葉部分(即轉子部分)，裝置一事先充有磁性之永久磁鐵。,三、定子部分,在矽鋼片軸心部份纏繞著兩組線圈，並使用霍爾感應元件作為同步偵測裝置，控制電子電路，該電路使纏繞軸心的兩組線圈輪流工作。,單相,雙相(以此類推),Permanent Magnet,四、運轉說明,矽鋼片產生不同磁極，此磁極與橡膠永久磁鐵產生吸斥力。當吸斥力大於風扇的靜摩擦力時，扇葉自然轉動。由於霍爾感應元件提供同步信號，扇葉因此得以持續運轉，至於其運轉方向，可藉由弗來明定則來判斷。,弗來明定則,如圖所示，大姆指表示運動方向，導體在與磁力線垂直方向由內往外移動，則其電流會由右向左流出。,轉速 V.S. 轉矩曲線,轉速 V.S. 轉矩曲線：,