1樓：濟寧鈦浩機械****
無刷直流電機的應用十分廣泛，如汽車、工具、工業工控、自動化以及航空航天等等。總的來說，無刷直流電機可以分為以下三種主要用途：
持續負載應用：主要是需要一定轉速但是對轉速精度要求不高的領域，比如風扇、抽水機、吹風機等一類的應用，這類應用成本較低且多為開環控制。
可變負載應用：主要是轉速需要在某個範圍內變化的應用，對電機轉速特性和動態響應時間特性有更高的需求。如家用器具中的、甩幹機和壓縮機就是很好的例子，****領域中的油泵控制、電控制器、發動機控制等，這類應用的系統成本相對更高些。
定位應用：大多數工業控制和自動控制方面的應用屬於這個類別，這類應用中往往會完成能量的輸送，所以對轉速的動態響應和轉矩有特別的要求，對控制器的要求也較高。測速時可能會用上光電和一些同步裝置。
過程控制、機械控制和運輸控制等很多都屬於這類應用。
實用性新型無刷電機是與電子技術、微電子技術、數字技術、自控技術以及材料科學等發展緊密聯絡的。它不僅限於交直流領域，還涉及電動、發電的能量轉換和訊號感測等領域。在電機領域中新型無刷電機的品種是較多的，但效能優良的無刷電機因受到**的限制，其應用還不十分廣泛。
下面分別就主要的新型無刷電機進行探索與研究。
2樓：匿名使用者
馬路上到處跑的電動車使用的就是無刷電機，光碟機中驅動光碟的也是無刷電機。
無刷直流電動機的應用與發展
3樓：匿名使用者
1 引 言
直流電動機以其優良的轉矩特性在運動控制領域得到了廣泛的應用，但普通的直流電動機由於需要機械換相和電刷，可*性差，需要經常維護；換相時產生電磁干擾，噪聲大，影響了直流電動機在控制系統中的進一步應用。為了克服機械換相帶來的缺點，以電子換相取代機械換相的無刷電機應運而生。2023年美國d．harrison等人首次申請了用電晶體換相電路代替機械電刷的專利，標誌著現代無刷電動機的誕生。
而電子換相的無刷直流電動機真正進入實用階段，是在2023年的mac經典無刷直流電動機及其驅動器的推出。之後，國際上對無刷直流電動機進行了深入的研究，先後研製成方波無刷電機和正弦波直流無刷電機。20多年以來，隨著永磁新材料、微電子技術、自動控制技術以及電力電子技術特別是大功率開關器件的發展，無刷電動機得到了長足的發展。
無刷直流電動機已經不是專指具有電子換相的直流電機，而是泛指具有有刷直流電動機外部特性的電子換相電機［1］。
無刷直流電動機不僅保持了傳統直流電動機良好的動、靜態調速特性，且結構簡單、執行可*、易於控制。其應用從最初的軍事工業，向航空航天、醫療、資訊、家電以及工業自動化領域迅速發展。
在結構上，與有刷直流電動機不同，無刷直流電動機的定子繞組作為電樞，勵磁繞組由永磁材料所取代。按照流入電樞繞組的電流波形的不同，直流無刷電動機可分為方波直流電動機（bldcm）和正弦波直流電動機（pmsm），bldcm用電子換相取代了原直流電動機的機械換相，由永磁材料做轉子，省去了電刷；而pmsm則是用永磁材料取代同步電動機轉子中的勵磁繞組，省去了勵磁繞組、滑環和電刷。在相同的條件下，驅動電路要獲得方波比較容易，且控制簡單，因而bldcm的應用較pmsm要廣泛的多［2］。
直流無刷電動機一般由電子換相電路、轉子位置檢測電路和電動機本體三部分組成，電子換相電路一般由控制部分和驅動部分組成，而對轉子位置的檢測一般用位置感測器來完成。工作時，控制器根據位置感測器測得的電機轉子位置有序的觸發驅動電路中的各個功率管，進行有序換流，以驅動直流電動機［3］。本文從無刷電動機的三個部分對其發展進行分析。
2 各組成部分發展狀況
2．1 電動機本體
無刷直流電動機在電磁結構上和有刷直流電動機基本一樣，但它的電樞繞組放在定子上，轉子採用的重量、簡化了結構、提高了效能，使其可*性得以提高。無刷電動機的發展與永磁材料的發展是分不開的，磁性材料的發展過程基本上經歷了以下幾個發展階段：鋁鎳鈷，鐵氧體磁性材料，釹鐵硼（ndfeb）。
釹鐵硼有高磁能積，它的出現引起了磁性材料的一場革命。第三代釹鐵硼永磁材料的應用，進一步減少了電機的用銅量，促使無刷電機向高效率、小型化、節能的方向發展［4］。
目前，為提高電動機的功率密度，出現了橫向磁場永磁電機，其定子齒槽與電樞線圈在空間位置上相互垂直，電機中的主磁通沿電機軸向流通，這種結構提高了氣隙磁密，能夠提供比傳統電機大得多的輸出轉矩［5］。該型別電機正處於研究開發階段。
2．2 電子換相電路
控制電路：無刷直流電動機通過控制驅動電路中的功率開關器件，來控制電機的轉速、轉向、轉矩以及保護電機，包括過流、過壓、過熱等保護。控制電路最初採用類比電路，控制比較簡單。
如果將電路數字化，許多硬體工作可以直接由軟體完成，可以減少硬體電路，提高其可*性，同時可以提高控制電路抗干擾的能力，因而控制電路由類比電路發展到數位電路
目前，控制電路一般有專用積體電路、微處理器和數字訊號處理器等三種組成形式。對電機控制要求不高的場合，由專業積體電路組成控制電路是簡單實用的方法；由於數字訊號處理器運算快，外圍電路少，系統組成簡單、可*，使得直流無刷電動機的組成大為簡化，效能大大改進，有利於電機的小型化和智慧化，因而數字訊號處理器是控制電路發展的方向［6］。
驅動電路：驅動電路輸出電功率，驅動電動機的電樞繞組，並受控於控制電路。驅動電路由大功率開關器件組成。
正是由於閘流體的出現，直流電動機才從有刷實現到無刷的飛躍。但由於閘流體是隻具備控制接通，而無自關斷能力的半控性開關器件，其開關頻率較低，不能滿足無刷直流電動機效能的進一步提高。隨著電力電子技術的飛速發展，出現了全控型的功率開關器件，其中有可關斷電晶體（gto）、電力場效應電晶體（mosfet）、金屬柵雙極性電晶體igbt模組、整合門極換流閘流體（igct）及近年新開發的電子注入增強柵電晶體（iegt）〔7〕。
隨著這些功率器件效能的不斷提高，相應的無刷電動機的驅動電路也獲得了飛速發展。目前，全控型開關器件正在逐漸取代線路複雜、體積龐大、功能指標低的普通閘流體，驅動電路已從線性放大狀態轉換為脈寬調製的開關狀態，相應的電路組成也由功率管分立電路轉成模組化積體電路，為驅動電路實現智慧化、高頻化、小型化創造了條件。
2．3 轉子位置檢測電路
永磁無刷電動機是一閉環的機電一體化系統，它是通過轉子磁極位置訊號作為電子開關線路的換相訊號，因此，準確檢測轉子位置，並根據轉子位置及時對功率器件進行切換，是無刷直流電動機正常執行的關鍵。
用位置感測器來作為轉子的位置檢測裝置是最直接有效的方法。一般將位置感測器安裝於轉子的軸上，實現轉子位置的實時檢測。最早的位置感測器是磁電式的，既笨重又複雜，已被淘汰；目前磁敏式的霍爾位置感測器廣泛應用於無刷直流電動機中，另外還有光電式的位置感測器。
位置感測器的存在，增加了無刷直流電動機的重量和結構尺寸，不利於電機的小型化；旋轉時感測器難免有磨損，且不易維護；同時，感測器的安裝精度和靈敏度直接影響電機的執行效能；另一方面，由於傳輸線太多，容易引入干擾訊號；由於是硬體採集訊號，更降低了系統的可*性。為適應無刷電動機的進一步發展，無位置感測器應運而生，它一般利用電樞繞組的感應反電動勢來間接獲得轉子磁極位置，與直接檢測法相比，省去了位置感測器，簡化了電動機本體結構，取得了良好的效果，並得到了廣泛的應用。但對於*反電動勢進行位置檢測的無位置感測器無刷電動機，由於靜止時不產生反電動勢，因而如何順利啟動是該電機需要解決的問題。
近年，有人提出了一種新的無位置感測器的無刷電動機，它不是利用反電動勢來檢測轉子位置，而是通過貼於轉子表面的非磁性導電材料，利用定子繞組高頻開關工作時非磁性材料上的渦流效應，使開路相電壓的大小隨轉子位置而變化，從而可通過檢測開路相電壓來判斷轉子位置，這種無位置感測器的無刷電動機克服了一般無位置無刷電動機的啟動和低速執行問題，但該方法需要特殊的電機，對電機的製造工藝提出很高的要求［8］。
3 有待研究問題
3．1 轉矩脈動
目前，無刷直流電動機存在的最主要的問題就是存在轉矩脈動。由於轉矩存在脈動，使得無刷直流電動機在交流伺服系統中的應用受到了限制，尤其是在直接驅動應用的場合，轉矩脈動使得電機速度控制特性惡化。尤其是用於視聽裝置、電影機械、計算機中的無刷直流電動機，更要求執行平穩、沒有噪聲。
因而抑制或消除轉矩脈動成為提高伺服系統效能的關鍵。
轉矩脈動產生的原因主要有：齒槽效應和磁通畸變引起的轉矩脈動；諧波引起的轉矩脈動；由於電樞等效電感的影響，由換相電流引起的轉矩脈動。目前，各高校以及科研機構對轉矩脈動問題了深入的研究，針對不同的產生原因，提出了各種抑制或削弱轉矩脈動的方法，從不同程度上提高了無刷電動機的效能。
但是這些研究均是在原有結構、方案上提出了一些削弱或補償的方法，沒有從原理上或者根本上消除轉矩的脈動。因而轉矩的脈動還有待於進一步的研究。
3．2 無位置感測器的轉子位置檢測
無位置感測器轉子位置檢測的方法主要有：反電動勢法、續流二極體法、電感法和狀態觀測法。其中反電動勢法是最常見和應用最廣泛的方法。
但該方法是在忽略電樞反應的基礎上的，在原理上就存在誤差，對於大功率無刷電動機，電樞反應對氣隙磁密的影響更明顯，誤差也就更大。另一方面，電機在啟動和低速時，反電動勢為零或很小，很難通過反電動勢來檢測轉子位置，無位置感測器的無刷電動機存在啟動問題［9］。因此，如何在大功率無刷電動機中補償反電動勢法造成的轉子位置訊號的誤差，以及如何克服反電動勢法中電動機的啟動問題，是急需解決的。
對於啟動問題，一般採用先用其他方法啟動之後再切換到無位置感測器的執行方法。
4 無刷直流電動機的發展方向
隨著電子技術、控制技術的發展，位置檢測可以通過晶片配合適當的演算法來實現。高速微處理器和dsp器件以及專用的控制晶片的出現，使得執行速度、處理能力有很大的提高。dsp固有的計算能力可用來在無刷電機上實現無感測器控制［10］。
採用dsp實現無位置感測器控制成為研究的熱點，低成本dsp無位置感測器無刷電動機，成為無刷直流電動機的發展方向。
高壓無刷直流電機和低壓無刷直流電機有什麼區別
1 高壓無刷直流電機通常採用的是旋轉變壓器或者模擬的編碼器來作為換向訊號或者反饋輸出。通常它的轉速不是很高，但高扭矩輸出。低壓無刷直流電機通常都是採用數字hall來作為換向訊號，而對應的通常是高轉速低扭矩輸出。2 無刷直流電機由電動機主體和驅動器組成，是一種典型的機電一體化產品。無刷電機是指無電刷和...
無刷直流電機調速抖動怎麼處理，直流無刷電機PWM調速原理
雲在地球外 直流無刷電機執行很平穩的 只有啟動時 啟動力矩會很大 中速執行非常平穩 電流忽大忽小肯定是驅動器問題 至於電機抖動，直流無刷電機沒有共振，要看電機怎樣的抖動 一般是電機軸承問題.直流無刷電機 無刷直流電機由電動機主體和驅動器組成，是一種典型的機電一體化產品。無刷電機是指無電刷和換向器 或...
無刷直流電機維修注意事項有哪些
東弘機電官網 1 無刷直流電機不得隨意拆卸 拆卸檢修時，不能用零件的防爆面作撬棒的支點，更不允許敲打或撞擊防爆面。2 拆卸無刷直流電機時，應先取下風罩 風扇，再用套管板手拆卸端蓋和軸承蓋的螺栓，然後，用圓木或銅棒沿軸向撞擊軸伸，使端蓋和機座分開，最後取下轉子。拆除零件，防爆面應朝上擱置，並用橡皮或布...