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CPU散热风扇微型直流无刷风扇电路图

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微型直流电机在家用电器中应用很广，尤其在计算机中广泛采用直流电机进行排风降温，这种新型的直流风扇采用无刷结构，克服了传统换向器式（有刷）电机易磨损、噪音大、寿命短等缺点。据实物绘制的几种风扇电路，如附图所示。

其中图１为电源风扇电路；图２为显卡风扇电路；图３为ＣＰＵ风扇电路。图１中Ｌ１、Ｌ２为风扇无刷电动机的电枢绕组。ＩＣ为霍尔器件，其{1}脚为电源正端；{2}脚为电源负端；{3}脚为输出端；当其{3}脚输出高电平时，三极管ＴＲ１导通，Ｌ１被接通（同时ＴＲ１ｃ极呈低电平，ＴＲ２截止）；当ＩＣ{3}脚输出低电平时，ＴＲ１截止，其ｃ极呈高电平，ＴＲ２导通，Ｌ２被接通。如此循环不已，Ｌ１、Ｌ２轮流通电形成旋转磁场而使无刷电机旋转，带动风扇工作。

图２、图３电路的工作原理与上述相同。

由于ＣＰＵ等工作温度高，风扇工作环境温度高，最常见的故障现象为润滑油干涸，出现很大的噪音，也影响风扇工作。这可揭开风扇有标签的一面，加几滴润滑油即可；另一种故障现象为晶体管损坏，可揭开标签，去掉内卡圈，拆开后更换相同的晶体管即可。

散热片的基本知识

散热器基础知识铝型材散热器目前市场上有大量各种尺寸铝型材散热器模具，并可根据要求开发生产新型材散热产品。铝型材散热器价格低廉，应用广泛，可以根据需要进行进一步的精密机械加工、安装扣具背板、附装界面导热材料以确保有效导热及安装可靠。如图：热管散热模组〃热管简介：热管是一种非常高效的导热元件，其传热效率可达到金属的几十倍。自从热管技术被引入散热器制造行业，以热管为核心，配合热沉、翅片、风扇等构成的热管模组，能够解决因空间狭小或热量过于集中而导致的散热难题，克服了传统散热模式无法克服的发热功率与有效散热能力之间的矛盾。热管可以在一定限度内被折弯及压扁，以适应不同的结构需要。在热管传热原理的基础上，还衍生出了其它的高效传热器件，如热柱（heat column）、真空冷板（vapor chamber）、回路热管（loop heatpipe）等，可以满足各种专门需要〃穿接式热管散热模组：穿接式热管散热模组是在热管的散热端穿接上高密度的散热翅片，翅片材料可以是铜片或铝片，鳍片与热管间通过焊接方式连接。穿接式热管散热模组可以大幅减小产品体积，同时大大提高散热效率，其在笔记本电脑、通信设备、工控产品等领域均有广泛的应用。〃埋嵌式热管散热模组热管埋嵌在散热器底板内，能够起到均衡底板温度提高散热效率的作用。尤其对热源位置集中，散热器底板面积又较大的情况，均温效果非常显著。从传热学的角度来看，整个散热器的热阻将有效的降低，近而大大改善了散热器的散热效果，使发热元器件的表面温度大幅度下降

焊接型散热器〃焊接型散热器介绍：随着电子产品功率的不断增高而产品体积又日益减小，催生了高密度焊接散热器的广泛应用。焊接型散热器一般由底板和翅片焊接而成，底板和翅片材料可选用铜材或铝材灵活组合。采用软钎焊技术加工能够保持材料的物理特性不变，以及满足较高的精度要求。〃焊接型散热器特点：鳍片密度高－－大幅度增加散热面积产品重量轻体积小－－适应产品的小型或轻型化要求铜铝混合焊接－－兼取铜材传热更佳及铝材重量较轻的优势特定区域焊接－－可以仅在需要散热的区域焊接散热齿片或传热部件模具费用低－－节省大型铝型材昂贵的模具费底板可精密加工－－底板可以加工精密腔体或复杂的避让位风琴片单折片扣合片风扇散热模组将风扇与散热器相组合，可以使散热器在强制对流环境下工作，从而大幅提高整个散热模组的散热效率。无论是型材散热器、焊接型散热器还是热管模组，都能方便的与风扇结合。我们可以根据您的要求选择风扇和设计散热器，并使二者达到最佳匹配。

无刷直流风扇原理

无刷直流风扇原理霍尔传感器是利用霍尔效应实现磁电转换的一种传感器，它具有灵敏度高，线性度好，稳定性高、体积小和耐高温等特点，在机车控制系统中占有非常重要的地位。对测速装置的要求是分辨能力强、高精度和尽可能短的检测时间。发电机转速的检测方案可分成两类：用测速发电机检测或用脉冲发生器检测。测速发电机的工作原理是将转速转变为电压信号，它运行可靠，但体积大，精度低，且由于测量值是模拟量，必须经过A/D转换后读入计算机。脉冲发生器的工作原理是按发电机转速高低，每转发出相应数目的脉冲信号。按要求选择或设计脉冲发生器，能够实现高性能检测。所设计的基于霍尔元件的脉冲发生器要求成本低，构造简单，性能好。在机车电气系统中存在着较为恶劣的电磁环境，因此要求产品本身要具有较强的抗干扰能力。无刷直流风扇采用无电刷马达驱动,无电磁干扰,完全克服有刷换相马达电磁干扰,噪音大,机械寿命短的缺点.广泛应用于电子电工需强制散热的应用场合。例如霍尔开关工作原理，AX277霍尔开关电路 AX277霍尔开关集成电路是一种单片式半导体集成电路。该电路由反向电压保护器、精密电压调节器、霍尔电压发生器、差分放大器、施密特触发器、温度补偿器和互补型集电极开路输出器等七部分组成，它具有工作电压范围宽、磁灵敏度高、负载和反向保护能力强等特点。该电路由于具有高达300 mA的负载能力，并且是互补型输出，因此，它是无刷风扇最理想的器件。产品特点 . 单片集成,体积小.温度补偿、工作温区宽.负载能力强.反向保护 .集电极开路，互补输出 . 4引线环氧树脂封装，售价低 . 由于采用合金锡电镀、焊接温度可降低 . 可靠性高典型应用 . 高灵敏的无触点开关 . 直流无刷电机 . 直流无刷风机说明电压调节器：当电源电压从4.5V~20V变化时，保证该电路正常工作。反向保护器：当应用电源反接或在使用过程中受到反向脉冲电压的干扰时，对电路起保护作用，保护电压可达30V; 霍尔电压发生器：将变化的磁信号转换成相应的电信号。差分放大器：将霍尔电压发生器输出的微弱电压信号放大。施密特触发器：将差分放大器输出的模拟信号转换成数字信号。温度补偿器：确保集成电路在-20℃~+85℃之间可靠地工作。互补输出器：输出电流可直接驱动无刷风机的两组绕组。当无刷风机接通电源时，若霍尔电压发生器受到交变磁场的作用，输出端（2）和（3）的电位状态也随着发生变化，从而改变负载（风机绕组）电流的方向，使风机正常运转。无刷直流风扇采用无电刷马达驱动,无电磁干扰,完全克服有刷换相马达电磁干扰,噪音大,机械寿命短的缺点.所以广泛应用于电子电工需强制散热的应用场合。

无刷直流电机数学模型(完整版)

电机数学模型以二相导通星形三相六状态为例，分析BLDC的数学模型及电磁转矩等特性。为了便于分析，假定： a)三相绕组完全对称，气隙磁场为方波，定子电流、转子磁场分布皆对称； b)忽略齿槽、换相过程和电枢反应等的影响； c)电枢绕组在定子内表面均匀连续分布； d)磁路不饱和，不计涡流和磁滞损耗。则三相绕组的电压平衡方程可表示为：错误！未找到引用源。(1) 式中：错误！未找到引用源。为定子相绕组电压(V)；错误！未找到引用源。为定子相绕组电流(A)；错误！未找到引用源。为定子相绕组电动势(V)；L为每相绕组的自感(H)；M为每相绕组间的互感(H)；p为微分算子p=d/dt。三相绕组为星形连接，且没有中线，则有错误！未找到引用源。(2) 错误！未找到引用源。(3) 得到最终电压方程：错误！未找到引用源。(4) e c c 图.无刷直流电机的等效电路无刷直流电机的电磁转矩方程与普通直流电动机相似，其电磁转矩大小与磁通和电流幅值成正比错误！未找到引用源。(5) 所以控制逆变器输出方波电流的幅值即可以控制BLDC电机的转矩。为产生恒定的电磁转矩，要求定子电流为方波，反电动势为梯形波，且在每半个周期内，方波电流的持续时间为120°电角度，梯形波反电动势的平顶部分也为120°

电角度，两者应严格同步。由于在任何时刻，定子只有两相导通，则：电磁功率可表示为：错误！未找到引用源。(6) 电磁转矩又可表示为：错误！未找到引用源。(7) 无刷直流电机的运动方程为：错误！未找到引用源。(8) 其中错误！未找到引用源。为电磁转矩；错误！未找到引用源。为负载转矩；B为阻尼系数；错误！未找到引用源。为电机机械转速；J为电机的转动惯量。传递函数：无刷直流电机的运行特性和传统直流电机基本相同，其动态结构图可以采用直流电机通用的动态结构图，如图所示：图2.无刷直流电机动态结构图由无刷直流电机动态结构图可求得其传递函数为: 式中： K1为电动势传递系数，错误！未找到引用源。，Ce 为电动势系数； K2为转矩传递函数，错误！未找到引用源。，R 为电动机内阻，Ct 为转矩系数；T m为电机时间常数，错误！未找到引用源。，G 为转子重量，D 为转子直径。基于MATLAB的BLDC系统模型的建立在Matlab中进行BLDC建模仿真方法的研究已受到广泛关注，已有提出采用节点电流法对电机控制系统进行分析，通过列写m文件，建立BLDC仿真模型，

微机原理-无刷直流风扇调速与测速分析

████工学院微机原理 (3级)项目报告项目名称：微机原理课程设计项目题目：无刷直流风扇调速与测速指导教师：███ 系别：机电系专业：机械设计制造及其自动化组员信息学号：姓名：王██ 组员信息学号：姓名：郭██ 完成时间：2014 年12 月01 日至 2016 年 1 月 3 日成绩：评阅人：

目录一、学习目标 (1) 二、项目要求 (1) 三、转速测量和调节系统的硬件构成 (1) 四、程序流程图并说明方案思路 (3) 五、风扇转速与占空比之间的关系表格和曲线 (4) 六、设计程序 (5) 七、分析设计过程出现的问题 (12) 八、方案总结 (13)

一、学习目标本次系统作业的目的在于： ①通过脉冲宽度调节实现无刷直流风扇转速的改变； ②借助风扇转动时产生的脉冲信号，测量风扇的转速并显示； ③比较每组风扇从某一转速(600r/min)到另一转速(2000r/min)稳定运转的所需要的时间。通过比较试验结果的估算结果并讨论结果差异的主要原因，让学生展示对无刷直流风扇数学模型建立和调节方法局限性有深入理解。二、项目要求检查项目要求转速显示风扇转速能够显示在LED上，转速单位是r/min，刷新周期为1秒钟左右风扇转速可调风扇转速可以改变，根据要求转速在700-1400r/min 风扇转速与显示通过简单方法给风扇加负载，随着转速的下降应该看到转速变化的显示转速指令输入环节通过串口或键盘输入给定转速给定某一转速，1200-1500之间，看显示转速的稳定性转速调节功能在稳定转动条件下1500r/min，在30cm处加载一个外加一个风扇，对照加载前后的稳态转速回答问题随机提出有关转速测量、PWM输出和转速控制方面的问题，要有针对性，检查设计过程中的付出。三、系统硬件构成

散热风扇知识

风扇的基础知识一、作用用于对POWER的散热，防止POWER内部温度过高而烧坏内部零件，风扇的代号”FAN” 二、结构：风扇由扇框、扇叶、密封盖、扣环、油圈、磁胶、硅钢片、IC绝缘架、漆包线、PC板、轴承、导线等组成 1.扇框：其形状有双面框、单面框有柱、单面框无柱、圆形等，其材质为PBT+30%GF 94V-0 2.扇叶：我司所使用的扇叶一般分七片，材质是PBT+15%GF 94V-0，扇叶形状前面开口大，后面小，扇叶薄，其切风性较好。 3.釸钢片：规格是H23，我司所使用中转无端FAN的釸钢片,一般是6片,高转加端 FAN一般为8片 4.漆包线：分红、黄两种颜色,一般中转无端FAN的漆包线直径大约为0.07mm,高转加端FAN其漆包线直径大约为0.11mm 5.IC：我司现用IC承认规格有276、277、276F、277F、401、M48等 6.PC板：单层印线板94V-0 7.导线：聚乙烯氯化物包铜线94V-0,线型1007#24 AWG分红黑两种颜色,红代表正极,黑代表负极,线长一般为250±10mm,镀锡长一般为4±0.5mm 三、分类 1.按尺寸分：80*80*25mm 80*80*20mm 60*60*20mm 25*25*10mm

2.按轴承分：含油(sleeve)、单滚珠(one ball)、双滚珠(two ball) 3.按转速分：低转L(low)、中转M(medium)、高转H(high) 4.按线材规格分：加端`(2p)与无端，加大4p端 5.按材质分：阻燃(安规)94V-0、非阻燃(普通) 四、FAN生产制作流程(SLEEVE为例) 注塑机原材料(塑料) →成型(扇叶、扇框根据客户不同要求)→定子组立(釸钢片无生锈、变形、插PIN机绕线机绝缘套无毛边、无残缺、无变形) →插PIN(PIN脚高度、釸钢片正反) →绕线(漆包线沾锡机型号、绕线匝数、溢线、松紧度、挂线、排线)→分线(首尾线头、绕线方式) →沾锡(助阻抗机焊剂液面高度、PIN脚入锡面的深度,焊锡温度、助焊剂的比重、焊渣、沾锡时间) →测阻抗(阻抗值±3Ω)→PC板总成(下绝缘套剪胶部分均要接触PC板)→剪脚(根据需要剪电源供应器、示波器得平整、光滑、高度适当) →电测(测电流与波形)→套PCB总成(PCB总成要放水平，釸钢片凹槽对准外壳卡框)→压合铜(合铜冲压的高度)→压PCB总成(不可压坏漆包线或点油机绝缘套) →点油(定量点油0、02克)→装扇叶(扇叶、磁框内需无杂物)→扣线(线入沟槽) 直流电源供应器 →烧机(烧机电压为13、8V,有无漏油现象) →定点检测(测试其异音、死角、间隙、突出平衡、断缘、死机、电流、波形) →测转速→贴标签→包装五、FAN的电气性能测试 FAN主要测试项目包括：电流、死角、异音、抖动、转速、风速、烧机、外观是否与卷

无刷电机常用计算公式 (1)

电机转速n （r/min ）；电枢表面线速度v （m/s ）；电枢表面圆周速度Ω （rad/s ）；电枢直径D （m ）；电机的极对数P ；频率f (Hz)；每极总磁通Φ （Wb ）； a ：电枢绕组并联支路对数电枢绕组每相有效匝数W A ； T U ?：电压损耗（开关管损耗等）电势系数e K ：是当电动机单位转速时在电枢绕组中所产生的感应电势平均值。转矩系数T K ：(N.m/A) 是当电动机电枢绕组中通入单位电流时电动机所产生的平均电磁转矩值。额定功率N P ：指电动机在额定运行时，其轴上输出的机械功率（W ）。额定电压N U ：是指在额定运行情况下，直流电动机的励磁绕组和电枢绕组应加的电压值，（V ）。额定电流a I ：是指电动机在额定电压下，负载达到额定功率时的电枢电流和励磁电流值，（A ）。额定转速N n ：是指电动机在额定电压和额定功率时每分钟的转数，单位r/min. 额定转矩N T 2：是指额定电压和额定功率时的输出转矩，单位N.m 。电机成品的已知量：额定转速N n 、p 、a 、e K 、T K 、a R 60pn f = n D v ?=60π 60 22n p f ?=?=Ωππ a n p C e ??=60 Φ?=e e C K e T C C ?=π 260 Φ?=T T C K a T a a a R U E U I ?--= 功率P ：Ω=/P T 机械特性：=n 无刷直流电动机稳态特性的4个基本公式：电压平衡方程式：T a a a a U R I E U ?+?+= 感应电势公式：n K E e a ?= 转矩平衡方程式： 20T T T em += 电磁转矩公式： a T em I K T ?=

散热风扇知识学习

散热风扇知识学习本文主要针对散热风扇的原理、分类以及重要参数给予介绍。另介绍一种新型无叶风扇。一、散热风扇的原理原理：风扇的工作原理是按能量转化来实现的，即：电能→电磁能→机械能→动能。二、散热风扇的分类 1. 按送风形式（1）轴流风扇轴流风扇的叶片推动空气以与轴相同的方向流动。轴流风扇的叶轮和螺旋桨有点类似，它在工作时，绝大部分气流的流向与轴平行，换句话说就是沿轴线方向。轴流风扇当入口气流是0静压的自由空气时，其功耗最低，当运转时会随着气流反压力的上升功耗也会增加。轴流风扇通常装在电气设备的机柜上，有时也整合在电机上，由于轴流风扇结构紧凑，可以节省很多空间，同时安装方便，因此得到广泛的应用。图片见右图其特点：较高的流率，中等风压

（2）离心风扇（涡轮风扇） 2.散热风扇的常见轴承结构散热风扇的常见轴承有：滚珠轴承，含油轴承，磁悬浮轴承。（1）滚珠轴承滚珠轴承（Ball Bearing ）改变了轴承的摩擦方式，采用滚动摩擦，两个铁环中间有一些钢球或者钢柱，并辅以一些油脂润滑。这一方式更为有效的降低了轴承面之间的摩擦现象，有效提升了风扇轴承的使用寿命，也因此将散热器的发热量减小，使用寿命延长。所带来的缺点就是工艺更为复杂，导致成本提升，同时也带来更高的工作噪音。滚珠轴承有单滚珠轴承和双滚珠轴承。单滚珠轴承是对传统油封轴承的改进。它的转子与定子之间用滚珠进行润离心风扇工作时，叶片推动空气以与轴相垂直的方向（即径向）流动，进气是沿轴线方向，而出气却垂直于轴线方向。大多数情况下，使用轴流风扇就可以达到冷却效果，然而，有时候如果需要气流旋转90度排出或者需要较大的风压时，就必须选用离心风扇。风机严格而言，也属于离心风扇。图片见右图其特点：有限流率，高风压

直流无刷风扇电路

直流无刷风扇电路Last revision on 21 December 2020

直流无刷风扇电路微型直流电机在家用电器中应用很广，尤其在计算机中广泛采用直流电机进行排风降温，这种新型的直流风扇采用无刷结构，克服了传统换向器式（有刷）电机易磨损、噪音大、寿命短等缺点。据实物绘制的几种风扇电路，如附图所示。其中图１为电源风扇电路；图２为显卡风扇电路；图３为ＣＰＵ风扇电路。图１中Ｌ１、Ｌ２为风扇无刷电动机的电枢绕组。ＩＣ为霍尔器件，其{1}脚为电源正端；{2}脚为电源负端；{3}脚为输出端；当其{3}脚输出高电平时，三极管ＴＲ１导通，Ｌ１被接通（同时ＴＲ１ｃ极呈低电平，ＴＲ２截止）；当ＩＣ{3}脚输出低电平时，ＴＲ１截止，其ｃ极呈高电平，ＴＲ２导通，Ｌ２被接通。如此循环不已，Ｌ１、Ｌ２轮流通电形成旋转磁场而使无刷电机旋转，带动风扇工作。图２、图３电路的工作原理与上述相同。由于ＣＰＵ等工作温度高，风扇工作环境温度高，最常见的故障现象为润滑油干涸，出现很大的噪音，也影响风扇工作。这可揭开风扇有标签的一面，加几滴润滑油即可；另一种故障现象为晶体管损坏，可揭开标签，去掉内卡圈，拆开后更换相同的晶体管即可。电脑及电子设备冷却风机用的大多是直流无刷电机，现解剖一个通过实物讲一下工作原理。下面是解剖照片。以上是实物解剖。根据实物测绘电路原理图如下：直流无刷电机是同步电机的一种，也就是说电机转子的转速受电机定子旋转磁场的速度及转子极对数(P)影响：N=120f / P。在转子极对数固定情况下，改变定子旋转磁场的频率就可以改变转子的转速。直流无刷电机即是将同步电机加上电子式控制(驱动器)，控制定子旋转磁场的频率并将电机转子的转速反馈至控制中心反复校正，以期达到接近直流电机特性的方式。也就是说直流无刷电机能够在额定负载范围内当负载变化时仍可以控制电机转子维持一定的转速。直流无刷电机为了能转动，必须使定子线圈的磁场和转子永久磁体的磁场之间始终存在一定的角度。转子转动的过程也就是转子磁场方向改变的过程，为了使二者磁场存在角度，到一定的程度后，定子线圈的磁场方向必须改变。那么怎么知道什么时候要改变定子磁场的方向了呢那就靠那个

无刷直流电机工作原理详解

日期: 2014-05-28 / 作者: admin / 分类: 技术文章 1. 简介本文要介绍电机种类中发展快速且应用广泛的无刷直流电机（以下简称BLDC）。BLDC被广泛的用于日常生活用具、汽车工业、航空、消费电子、医学电子、工业自动化等装置和仪表。顾名思义，BLDC不使用机械结构的换向电刷而直接使用电子换向器，在使用中BLDC相比有刷电机有许多的优点，比如：能获得更好的扭矩转速特性；高速动态响应；高效率；长寿命；低噪声；高转速。另外，BLDC更优的扭矩和外形尺寸比使得它更适合用于对电机自身重量和大小比较敏感的场合。 2. BLDC结构和基本工作原理 BLDC属于同步电机的一种，这就意味着它的定子产生的磁场和转子产生的磁场是同频率的，所以BLDC并不会产生普通感应电机的频差现象。BLDC中又有单相、2相和3相电机的区别，相类型的不同决定其定子线圈绕组的多少。在这里我们将集中讨论的是应用最为广泛的3相BLDC。定子 BLDC定子是由许多硅钢片经过叠压和轴向冲压而成，每个冲槽内都有一定的线圈组成了绕组，可以参见图。从传统意义上讲，BLDC的定子和感应电机的定子有点类似，不过在定子绕组的分布上有一定的差别。大多数的BLDC定子有3个呈星行排列的绕组，每个绕组又由许多内部结合的钢片按照一定的方式组成，偶数个绕组分布在定子的周围组成了偶数个磁极。 BLDC的定子绕组可以分为梯形和正弦两种绕组，它们的根本区别在于由于绕组的不同连接方式使它们产生的反电动势（反电动势的相关介绍请参加EMF一节）不同，分别呈现梯形和正弦波形，故用此命名了。梯形和正弦绕组产生的反电动势的波形图如图和图

直流无刷风扇电机的优点及前景

直流无刷风扇电机的优点及前景无刷直流电动机是一种没有机械换向器和电刷的直流电动机,它采用电子换向装置,从而克服了一般直流电机存在的有换向火花、可靠性差、噪声大、对无线电干扰等弱点。它既有一般直流电动机的机械特性和调节性,又具有调速范围宽、体积小、启动迅速、运行可靠、效率高、寿命长等优点。汽车发动机冷却风扇无刷直流电机的优点及基本工作原理,对比分析了内、外转子结构的优缺点,不同转子结构的特点,定、转子铁心和永磁体材料的选择. 近年来,随着永磁新材料、微电子技术、自动控制技术以及电力电子技术的发展,永磁无刷直流电机得到了长足的发展.与传统冷却风扇永磁有刷直流电机相比,无刷电机不仅具有良好的调速与启动特性、控制性能好、运行平稳、应用场合广泛等优点,而且还具有寿命长、效率高、性能稳定、可靠性高、无换向火花、机械噪声低、机械磨损小、力辉电机发热量小等有刷电机无法比拟的优点。针对无传感器直流无刷风扇电机开环控制的不稳定性和转速闭环控制的相位偏差，首先从直流无刷风扇电机的数学模型及反电势过零点检测方法出发，阐述了由外部PWM驱动的开环控制和转速闭环控制方法的不足，提出了一种新型的基于电流反馈的无传感器直流无刷风扇电机控制系统。最后借助软件进行了建模与仿真，验证了新型控制系统的可行性。

无刷直流电动机是采用半导体开关器件来实现电子换向的，即用电子开关器件代替传统的接触式换向器和电刷。它具有可靠性高、无换向火花、机械噪声低等优点，广泛应用于高档录音座、录像机、电子仪器及自动化办公设备中。无刷直流电动机由永磁体转子、多极绕组定子、位置传感器等组成。位置传感按转子位置的变化，沿着一定次序对定子绕组的电流进行换流（即检测转子磁极相对定子绕组的位置，并在确定的位置处产生位置传感信号，经信号转换电路处理后去控制功率开关电路，按一定的逻辑关系进行绕组电流切换）。定子绕组的工作电压由位置传感器输出控制的电子开关电路提供。

无刷直流电机SPEED计算

SPEED分析87SWS-1电磁性能一、分析计算说明： 1、转子的材料为TP—A27E，转子的充磁方式为正弦（通过测量电机反电动势得出）。根据厂家提供的退磁曲线得出剩磁Br=0.286T，内禀矫顽力Hcj=2.34×105A/m, 相对回复磁导率为1.05，密度为3800kg/m3 2、定子材料为50DW470,其B-H曲线如图（1）所示图（1） 3、转子和定子的参数设置后如图（2）所示：此处简化成空气图（2）

4、本次电机分析 1）电参数：绕组为星形联接，绕组的线径为Φ0.19mm，匝数为670匝，漆膜厚度为0.02mm,骨架厚度liner设为0.625mm,槽隙绝缘参数等都按理想默认值设置。绕组的具体绕法如图（3）所示：图（3） 2）磁参数：通过修正XBrT参数把电机的反电动势调至于实际相符。经过调整XBrT=1.4，SPEED软件计算出的EFM与实际的反电动势如图所示：电机500r/min时的反电动势波形实际测量波形SPEED计算波形 3）控制参数：额定电压为：310V，驱动方式：Drive为方波驱动，峰值限流ISP：0.6，占空比DuCy：1，控制方式SW_CtL为：V120_Q1(上桥壁斩波)，斩波形式为Soft，斩波频率为20KHz。晶体管正向导通压降设为1V，二极管正向导通压降设为0.6V，其余均按理想的默认设置。 4）损耗：设置为1400r/min是的损耗功率为0.5W。

二、设置完成后用SPEED进行模拟计算分析得出下组曲线： 1、转矩——转速曲线 2、电流——转速曲线

3、输出功率——转速曲线 4、效率——转速曲线

直流无刷风扇电机的优点及前景

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无刷直流电机的经典换相方式

无刷直流电机经典换相方式(转) [日期：2008-12-5] 作者：来源： 1、引言你希望在你的新产品中使用无刷伺服电机吗？平时，我们可能也常碰到一些关键词，例如“梯形波式”，“正弦波式”和“矢量控制”。只有当你了解了他们的真正含义，才能在你的新设计中选择正确的产品。在过去的十年甚至二十年中，伺服电机市场已经从有刷伺服转变成无刷伺服的市场，这主要是由无刷伺服的低维修率和高稳定性所决定的。在这十几年中，驱动部分在电路和系统方面的技术已发展的非常完善。控制方式也已经完全可以实现那些关键词所描述的功能。大部分的高性能的伺服系统都采用一个内部控制环来控制力矩。这个内部的力矩环通过和外部的速度环和位置环的配合以达到不同的控制效果。外部控制环的设计是与匹配的电机没有关系的，而内部的力矩环的设计则与所匹配的电机的性能息息相关。有刷电机的力矩控制是非常简单的，因为有刷电机自身可完成换相工作。所输出的力矩是和有刷电机两极输入的直流电压成正比的。力矩也可通过P-I控制回路轻松地得到控制。P-I控制回路的主要功能就是通过检测电机实际电流和控制电流之间的偏差，实时地调整电机的输入电压。图1 由于无刷电机自身没有换相功能，所以相对应的控制方式就比较复杂。无刷电机有三组线圈，有别于有刷电机的两组线圈。为了获得有效的力矩，无刷电机的三组线圈必须根据转子的实际位置进行相互独立的控制。这种驱动方式就充分地说明了对无刷电机控制的复杂性。 2、无刷电机基础简单来说，无刷电机主要由旋转的永磁体（转子）和三组均匀分布的线圈（定子）组成，线圈包围着定子被固定在外部。电流流经线圈产生磁场，三组磁场相互叠加形成一个矢量磁场。通过分别控制三组线圈上的电流大小，我们可以使定子产生任意方向和大小的磁场。同时，通过定子和转子磁场之间的相互吸引和排斥，力矩便可自由地得到控制。

直流风扇电机的基本工作原理

直流风扇电机的基本工作原理直流风扇电机的基本工作原理根据供电方式的不同，电机有直流电机和交流电机两种类型。电脑中使用的风扇电机为直流电机，供电电压为＋12V 直流电机是将直流电能转换为机械能的旋转机械。它由定子、转子和换向器三个部分组成，如图3。定子（即主磁极）被固定在风扇支架上，是电机的非旋转部分。转子中有两组以上的线圈，由漆包线绕制而成，称之为绕组。当绕组中有电流通过时产生磁场，该磁场与定子的磁场产生力的作用。由于定子是固定不动的，因此转子在力的作用下转动。换向器是直流电动机的一种特殊装置，由许多换向片组成，每两个相邻的换向片中间是绝缘片。在换向器的表面用弹簧压着固定的电刷，使转动的电枢绕组得以同外电路联接。当转子转过一定角度后，换向器将供电电压接入另一对绕组，并在该绕组中继续产生磁场。可见，由于换向器的存在，使电枢线圈中受到的电磁转矩保持不变，在这个电磁转矩作用下使电枢得以旋转，如图4。

液态轴承的结构转子利用轴承与外壳之间实现动配合。风扇的扇叶固定在转子上，因此，当转子旋转时，扇叶将与转子一起转动起来。普通风扇一般采用滚珠轴承（如图5），而高档风扇为了提高运转的稳定性和增加使用寿命，通常采用更为先进的液态轴承（如图6）。图5 滚珠轴承

图6 液态轴承的结构无刷直流电机原理图直流电机是利用碳刷实现换向的。由于碳刷存在摩擦，使得电刷乃至电机的寿命减短。同时，电刷在高速运转过程中会产生火花，还会对周围的电子线路形成干扰。为此，人们发明了一种无需碳刷的直流电机，通常也称作无刷电机（brushless motor）。无刷电机将绕组作为定子，而永久磁铁作为转子（如图7），结构上与有刷电机正好相反。无刷电机采用电子线路切换绕组的通电顺序，产生旋转磁场，推动转子做旋转运动。无刷电机由于没有碳刷，无需维护寿命长，速度调节精度高。因此，无刷电机正在迅速取代传统的有刷电机，带变频技术的家用电器（如变频空调、变频电冰箱等）就是使用了无刷电机，目前散热风扇中几乎全部使用无刷电机。

散热器基础知识手册

散热器基础知识手册金旗舰散热器基础知识手册；目录；一、风扇结构；二、风扇技术术语；三、散热片材质介绍；四、热管介绍；五、测试篇章；六、超频篇章；七、CPU技术简介；八、CPUROADMAP；九、导热膏；第一章、风扇结构（工作原理）；CPU散热器又称为CPU冷却器，英文名称CPUC；针对CPU而设计的散热器装臵，其目的是通过CPU；1.1风扇的分类；散热风扇是利用旋转叶片与气体的相互散热器基础知识手册目录一、风扇结构二、风扇技术术语三、散热片材质介绍四、热管介绍五、测试篇章六、超频篇章七、 CPU技术简介八、 CPU ROADMAP 九、导热膏第一章、风扇结构（工作原理） CPU散热器又称为CPU冷却器，英文名称CPU COOLER，它是

针对CPU而设计的散热器装臵，其目的是通过CPU散热器的运作，将CPU之热能散发掉，以达到降低温度的效果。它通过散热片迅速将CPU之热能传导出去，再借由风扇将其热量强制吹走。 1. 1风扇的分类金旗舰铜制暖气片75*75 散热风扇是利用旋转叶片与气体的相互作用来压缩与输送气体的，其本体主要由转子和定子组成。散热风扇一般分以下三类： 1.1. 1轴流式风扇：气流出口方向与叶片转动方向相同，在轴向剖面上，气流在旋转叶片的流道中沿着轴线方向流动。 1.1.2 离心式风扇：利用离心力作用实现气体输送，扇叶在电机的驱动下高速旋转，使充满叶片间的气体沿着叶片向外甩出，在蜗壳内将动能转换成压力能后从出风口排出。在轴向剖面上，气流沿着半径方向流动。 1.1.3 混流式风扇：气流沿轴向进入叶轮后，近似地沿着锥面流动，气流方向界于离心式与轴流式之间。 1. 2风扇的基本结构一般的风冷散热器使用的主要是轴流式风扇，我们以它为例加以说明。轴流式风扇可分为两部分 1.2.1转子：包括扇叶（含磁框）、轴芯、油圈及卡簧等 1.2.2 定子：包括电机、轴承、扇框等。 1. 3风扇运转的基本原理根据安培右手法则，导体通过电流，周围会产生磁场，若将此

无刷直流电机数学模型完整版复习进程

无刷直流电机数学模型完整版

L-M L-M L-M r r r i a i b i c e a e c e b 图.无刷直流电机的等效电路无刷直流电机的电磁转矩方程与普通直流电动机相似，其电磁转矩大小与磁通和电流幅值成正比 (5) 所以控制逆变器输出方波电流的幅值即可以控制BLDC 电机的转矩。为产生恒定的电磁转矩，要求定子电流为方波，反电动势为梯形波，且在每半个周期内，方波电流的持续时间为120°电角度，梯形波反电动势的平顶部分也为120°电角度，两者应严格同步。由于在任何时刻，定子只有两相导通，则：电磁功率可表示为： (6) 电磁转矩又可表示为： (7) 无刷直流电机的运动方程为： (8) 其中为电磁转矩；为负载转矩；B 为阻尼系数；为电机机械转速；J 为电机的转动惯量。传递函数：

无刷直流电机的运行特性和传统直流电机基本相同，其动态结构图可以采用直流电机通用的动态结构图，如图所示： Ct 365/(GD^2s) Ce 1/R U(s)+ - + - T L(s) T C(s) I(s) N(s) 图2.无刷直流电机动态结构图由无刷直流电机动态结构图可求得其传递函数为: 式中： K1为电动势传递系数，，Ce 为电动势系数； K2为转矩传递函数，，R 为电动机内阻，Ct 为转矩系数； T m为电机时间常数，，G 为转子重量，D 为转子直径。基于MATLAB的BLDC系统模型的建立在Matlab中进行BLDC建模仿真方法的研究已受到广泛关注，已有提出采用节点电流法对电机控制系统进行分析，通过列写m文件，建立BLDC仿真模型，这种方法实质上是一种整体分析法，因而这一模型基础上修改控制算法或添加、删除闭环就显得很不方便；为了克服这一不足，提出在Matlab/Simulink中构造独立的功能模块，通过模块组合进行BLDC建模，这一方法可观性好，在原有建模的基础上添加、删除闭环或改变控制策略都十分便捷，但该方法采用

散热风扇v直流无刷电动机驱动电路完整版

散热风扇v直流无刷电动机驱动电路 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

散热风扇12V直流无刷电机驱动电路作者：佚名??文章来源：本站原创??点击数342??更新时间：2009-11-3 9:08:03??文章录入：随影清风??责任编辑：随影清风电脑机箱内少不了大小几个散热风扇，电源盒里一个散热风扇、CPU一个散热风扇、显卡一个散热风扇，机箱上一般也有散热风扇。下面给出两款12V散热风扇无刷电机驱动电路电源、机箱散热风扇电机驱动电路（两引线，无检测端口） CPU散热风扇电机驱动电路（三引线，带检测端口）风冷散热器的工作噪音主要有三个来源：轴承的摩擦与振动、扇叶的振动、风噪。 1.轴承的摩擦与振动：不但产生噪音，而且影响性能，缩短器件寿命，降低能源利用效率，是产品设计中尽量解决的关键技术问题。 2.扇叶的振动：一般采用塑料制作的风扇扇叶具有一定的韧性，可以承受一定程度的物理形变，同样也会在推动空气过程中因受力发生振动，但幅度一般较小。另一种较为严重的振动则是由于扇叶质量分布不均，质心与旋转轴心存在偏心距所致。当扇叶面积（质量）或偏心距较大的情况下，可能会带动风扇甚至散热器整体发生振动，进而波及整个机箱。如果发生此类现象，则应怀疑风扇品质与工作状态。 3.风噪：流动的空气之间互相冲扰，与周围物体发生摩擦，叶片对气流的分离作用，周期性送风的脉动力等，都会产生噪音。空气流速越快，湍流越多，往往风噪也越大，而且会随着风速的提高呈加速度增大。普通的轴流风扇会在扇叶与外框间的空隙处产生反激气流，产生较大风噪的同时，更会对风量造成不利影响，也正因此出现了折缘、侧进风等改良设计。噪音的主要影响就体现在使用者的身心健康与安全之上，而与噪音相伴的振动则可能导致芯片磨损、接口松动、盘片划伤等危及使用的现象。

散热风扇12v直流无刷电动机驱动电路

散热风扇12V直流无刷电机驱动电路作者：佚名文章来源：本站原创点击数342 更新时间：2009-11-3 9:08:03 文章录入：随影清风责任编辑：随影清风电脑机箱内少不了大小几个散热风扇，电源盒里一个散热风扇、CPU一个散热风扇、显卡一个散热风扇，机箱上一般也有散热风扇。下面给出两款12V散热风扇无刷电机驱动电路电源、机箱散热风扇电机驱动电路（两引线，无检测端口） CPU散热风扇电机驱动电路（三引线，带检测端口）

风冷散热器的工作噪音主要有三个来源：轴承的摩擦与振动、扇叶的振动、风噪。 1.轴承的摩擦与振动：不但产生噪音，而且影响性能，缩短器件寿命，降低能源利用效率，是产品设计中尽量解决的关键技术问题。 2.扇叶的振动：一般采用塑料制作的风扇扇叶具有一定的韧性，可以承受一定程度的物理形变，同样也会在推动空气过程中因受力发生振动，但幅度一般较小。另一种较为严重的振动则是由于扇叶质量分布不均，质心与旋转轴心存在偏心距所致。当扇叶面积（质量）或偏心距较大的情况下，可能会带动风扇甚至散热器整体发生振动，进而波及整个机箱。如果发生此类现象，则应怀疑风扇品质与工作状态。 3.风噪：流动的空气之间互相冲扰，与周围物体发生摩擦，叶片对气流的分离作用，周期性送风的脉动力等，都会产生噪音。空气流速越快，湍流越多，往往风噪也越大，而且会随着风速的提高呈加速度增大。普通的轴流风扇会在扇叶与外框间的空隙处产生反激气流，产生较大风噪的同时，更会对风量造成不利影响，也正因此出现了折缘、侧进风等改良设计。

噪音的主要影响就体现在使用者的身心健康与安全之上，而与噪音相伴的振动则可能导致芯片磨损、接口松动、盘片划伤等危及使用的现象。选择风扇时，应当关注风扇的工作噪音，要求自然是越小越好。但厂家在产品参数中所提供的噪音数据，往往与实际使用中的效果存在一定差距，不可直接以之为准，这主要是由于工业标准测试方法与实际使用环境存在差别所致。 1.首先，日常生活中的背景噪音远高于静音室中15dBA的背景噪音。一般城市，非靠近交通干道的居民小区，深夜的背景噪音在30～35dBA之间，而日间则在40～50dBA。 2.其次，静音室内壁材料具有吸音、隔音的效果，于进风侧测量无法反映出风扇送出气流产生的声压，而实际使用中用户无法回避。 3.再者，风扇单独工作与安装到散热片上的工作噪音差别巨大。有经验的用户都知道：风冷散热器的噪音大部分来自气流高速通过散热鳍片时产生的风噪与摩擦音，而风扇本身的工作噪音只占较小的一部分。多数散热器所标注的噪音也仅是所配风扇单独工作噪音，而非整体工作噪音，厂家没有明确说明则略有误导之嫌。 4.此外，实际使用中用户与散热器风扇间的距离一般都在

直流无刷电机本体设计

电机与拖动基础课程设计报告设计题目：学号：指导教师：信息与电气工程学院二零一六年七月

直流无刷电机本体设计 1. 设计任务 (1) 额定功率 80N P W = (2) 额定电压310N U V ≤ (3) 电动机运行时额定转速 1000/min N n r = (4) 发电机运行时空载转速max 6000/min n r = (5) 最大允许过载倍数 2.5λ= (6) 耐冲击能力21500/m a m s = (7) 机壳外径42D mm ≤ 设计内容： 1. 根据给定的技术指标，计算电机基本尺寸，包括：定子铁心外径、定子铁心内径、铁心长度等。 2. 磁路计算，包括极对选择、磁钢选型、磁钢厚度、气隙长度等方面计算。 3. 定子绕组计算，包括定子绕组形式、定子槽数、绕组节距等计算。 2. 理论与计算过程 2.1 直流无刷电机的基本组成环节直流无刷电动机的结构原理如图2-1-1所示。它主要由电机本体、位置传感器和电子开关线路三部分组成。电机本体在结构上与永磁同步电动机相似，但没有笼型绕组和其他起动装置。其定子绕组一般制成多相（三相、四相、五相不等），转子由永久磁钢按一定极对数（2p=2,4,……）组成。图中的电机本体为三相电机。三相定子绕组分别与电子开关线路中相应的功率开关器件连接，位置传感器的跟踪转子与电动机转轴相连接。当定子绕组的某一相通电时，该电流与转子永久磁钢的磁极所产生的磁场相互作用而产生转矩，驱动转子旋转，再由位置传感器将转子磁钢位置变换成电信号，去控制电子开关线路，从而使定子各相绕组按一定次序导通，定子相电流随转子位置的变化而按一定的次序换相。由于电子开关线路的导通次序是与转子转角同步的，因而起到了机械换向器的换向作用。因此，所谓直流无刷电机，就其基本结构而言，可以认为是一台由电子开关线路、永磁式同步电机以及位置传感器三者组成的“电动机系统”。其原理框图如图2-1-2所示。

散热风扇知识(很全)

风扇的分类：散热风扇通常分为以下三类： 1 轴流式：气流出口方向与轴心方向相同。 2 离心式：利用离心力作用将气流沿着叶片向外甩出。 3 混流式：拥有以上两种气流方式。风扇的分类：散热风扇通常分为以下三类： 1 轴流式：气流出口方向与轴心方向相同。 2 离心式：利用离心力作用将气流沿着叶片向外甩出。 3 混流式：拥有以上两种气流方式。散热风扇的原理原理：风扇的工作原理是按能量转化来实现的，即：电能→电磁能→机械能→动能。其电路原理一般分为多种形式，采用的电路不同，风扇的性能就会有差异。轴流式风扇的组成：扇框、扇叶、轴承、 PCB控制电路、驱动电机贝富美直流散热风扇 5020 系列散热风扇

转速：转速指风扇旋转的速度，通常以 1 分钟内转动的圈数来衡量，即： rpm。转速与机电绕线匝数、线径、扇叶叶轮外径与底径，叶片形状及所用轴承等因素有关，转速增大，风量相应增大。转速值的大小，在一定程度上代表了风量的大小，在条件一定时，转速越大，则噪音及振动会相应加大，因此，在风量满足散热要求的情况下，应尽量使用低转速风扇。一般转速大小（以 DC轴流风扇为例）： 2510 风扇 7000～12000rpm； 3010 风扇 5000～9000rpm； 4010 风扇 5000～ 7000rpm；5010 风扇 3500～5000rpm；6025 风扇 2600～ 4500rpm； 7025 风扇2400～3600rpm；8025风扇 2000～3500rpm；9225风扇 1600～3100rpm；12025风扇 1500～ 2500rpm； 12038 风扇2000～ 3200rpm。风扇转速可在启动电脑时通过 BIOS测试，或通过其他主板自带的监控软件测试；也可以通过转速测试仪测试。注意：前两种方式必须是支持测速功能的风扇才能测出。风扇的轴承系统：风扇的轴承系统一般建议最好选用滚珠轴承，因为扇热风扇的寿命通常取决于其轴承的可靠性，滚珠轴承系统已被证实具有高效率与低生热的特点。滚珠轴承属滚动摩擦，由金属珠滚动，接触面小，摩擦系数小；而含油轴承为滑动摩擦，接触面大，长期使用后，油会挥发，轴承容易磨损，摩擦系数大，后期噪音较大，寿命短。品质好的风扇除了通风量大、风压高以外，可靠性也是非常重要的，风扇使用的轴承形式在此显得非常重要。高速风扇一律使用滚珠轴承（ Ball bearing ）而低速风