直流无刷电机的知识体系
交流电机 （旋转磁场） 直流电机 （脉冲调速）
直流无刷电机 （电子模拟旋转磁 场，脉冲调速）
直流无刷电机在家电中的应用
变频空调 电动自行车
变频冰箱 冷却风扇 其它
传统直流电机的工作原理

基本 原理



直流通过换向电刷，变为线圈中的交流电 由换向电刷的位置，确定了换向的相位 关键：换向的相位

霍尔元件
应用：
速度测量 计数测量 相位测量
关键的电子元件

IGBT器件 绝缘栅双极晶体管（Insulated-gate Bipolar Transistor— —IGBT或IGT）
发射极 栅极 G E N+ + ID RN VJ1 + + IDRon E b) c) C IC C G
无刷直流电机

工作原理（结构）
无刷直流电机

工作原理（等效电路）
+
_
无刷直流电机

工 作 原 理
无刷直流电机

工作原理
+
E
E
E
E
_
E
E
无刷直流电机

电流情况
无刷直流变频调速电机

调速电路结构
直流电源 脉冲宽度调制 （PWM） 电子开关电路 （相位切换） 电机绕组 转子位置 传感器
转子位置 检测电路
S
U1 W2 V2
N S
W2
W1 U2 (a)
V1 W1 U2 (b)
V1 W1 U2 (c)
V1 W1 U2 (d)
V1
无刷直流电机（BLDC）

无刷直流电机与直流电机: 转子与定子交换角色
无刷直流电机

无刷直流电机结构示意图
直流电源 电子开关电路 （相位切换） 电机绕组 转子位置 传感器
转子位置 检测电路
四通阀
风 机
各种 传感 器
基本逻辑体系

维 修 逻 辑 体 系
检测
风机 维修
通信 维修
室内机 维修
控制板 维修
各种传 感器
风 机
化 霜
显示
键盘
控制板 变频器 维修 变频 驱动 压缩 机 四通阀 风 机
控制板
各种 传感 器
压缩机 维修
管路 维修
四通阀 维修
基本逻辑体系

教 学 逻 辑 体 系
电子电工基本知识 与技能 电机技术
d - - - - - - - - - - - -- - - - - - V’ FL I V e b FE
I a
EH
++++++++++++++ c
霍尔元件结构
霍尔元件是半导体四端薄片，一般做成正方形， 在薄片的相对两侧对称的悍上两对电极引出线 （一对称激励电流端，另一对称霍尔电势输出 端）
d a 图7—2 霍尔原件结构 b c
无刷直流变频调速电机

调速原理 脉冲宽度调低速
高速速
无刷直流变频调速电机

无刷电机绕组的调速波形
关键的电子元件
霍尔传感器

霍尔效应

金属或半导体薄片置于磁感应强度为B的磁场中，磁场方 向垂直于薄片，当有电流流过薄片时，在垂直于电流和 磁场的方向上将产生电动势，这种现象称霍尔效应。
单冷空调
制冷原理 普通压缩机 空调安装 管路维修 简单控制板维修
制冷原理
四通阀 冷热空调 传感器 控制板更换 控制板维修
空调结构
空调安装
变频空调
直流无刷电机 直流变频 变频控制器 内外机通信
空调维修
学科型教学法体系
工作过程导向教学法体系
直流无刷电机在家电中的应用
直流无刷电机的优点：无刷直流电机是使用 现代自动控制技术，综合了传统直流电机 与传统交流电机的共同优点的电机 无电刷：无触点，无电火花，无干扰 容易控制，电路简单 变速容易，简单 可有效节省能源
J3
P J2 J1
N
+
N+ NN+ P+
P
N
+
漂移区 缓冲区 注入区
G
C 集电极 a)
IGBT器件
IGBT器件： 导通电阻小，通常小于0.1Ω 反应时间快 大电流，大功率
IGBT器件
旋转磁场与交流电机

旋转磁场可使团合线圈旋转
旋转磁场的产生

三相异步电机结构
旋转磁场的产生

三相异步电机结构
旋转磁场的产生

由三相交流电产生旋转磁场
i iU iV 180° 60° 120° 240° iW 300° ωt 360°
O
U1 V2
N S
U1 W2 V2
S N N
U1 W2 V2
无刷直流电机与直流变频电机
内容提要





空调应用基本逻辑体系 直流无刷电机在家电中的应用 传统直流电机的工作原理 旋转磁场与交流电机 无刷直流电机 无刷直流变频调速电机 关键的电力电子元件
空调应用基本逻辑体系

实体逻辑
各种传 感器 风 机 化 霜 显示 键盘
控制板
控制板
变频 驱动
压缩 机