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科学观察|转子位置传感器有几种？常设在什么位置？研究方向是什么？


转子位置传感器有霍尔式、电磁式、光电式和磁敏式多种,常设在电动机的非输出端 。 光电式位置检测器由齿盘和光电传感器组成 。 齿盘截面和转子截面相同,装在转子上,光电传感器装在定子上 。 当磁盘随转子转动时,光电传感器检测到转子齿的位置信号 。 转子位置的检测原理 。 其中(a)是一个四相8/6极电动机的位置检测器,它只设置SP和SQ两个传感器,它们空间相差15°,磁盘上有间隔30°的6个磁槽,检测到的基本信号 ， 位置传感器的引入增加了开关磁阻电动机结构的复杂性,影响了其可靠性,因此人们正致力于研究无传感器方案,通过检测相电感来获取转子位置信息,这已被公认是非常有意义的研究方向 。
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开关磁阻电动机的电力电子功率变流器为开关磁阻电动机的运行提供电能,在整个开关磁阻电动机系统的成本中,功率变换器占有很大的比重,合理选择和设计功率变换器是提高开关磁阻电动机性能价格比的关键之一 。 功率变换器主电路形式的选取对开关磁阻电动机的设计也直接产生影响,应根据具体性能、使用场所等方面综合考虑,给出最佳组合方案 。 开关磁阻电动机常用的功率变换器主电路有许多种,应用最普遍的有不对称半桥电路、双绕组电路、直流电源分裂式电路三种 。
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(a)所示的主电路为单电源供电方式,每相有两个主开关器件,工作原理简单 。 导通模式有三种:两个主开关同时导通,绕组获得正向电源,电流增加 。 一个主开关器件导通 。 两个主开关同时关断 。 这种主电路中主开关承受的额定电源电压为Ud 。 它可用于任何相数、任何功率等级的情况下,在高电压、大功率场合下有明显的优势 。 (b)所示的主电路特点是每相必须有两个绕组,其中一个绕组与开关管串联,另一个通过续流二极管串联,两个绕组完全耦合(通常采用双股并绕形式) 。
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工作时,电源通过开关管向绕组供电,开关管关断后,磁场储能通过续流二极管向电源回馈 。 开关管承受的最大工作电压为2Ud 。 纯电动汽车(c)所示的主电路为分裂式电路,以对称电源供电 。 每相只有一个主开关,上桥臂从上电源吸收能量,并将剩余的能量回馈到下电源,或从下电源吸取能量,将剩余的能量回馈到上电源 。 因此,为保证上、下桥臂电压的平衡,这种主电路只能使用于偶数相电动机 。 主开关正常工作时的最大反向电压为Ud 。 每相绕组导通时绕组两端的电压仅为Ud/2 。
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