無刷直流電動(dòng)機(jī)是隨著電子技術(shù)發(fā)展而出現(xiàn)的新型機(jī)電一體化電動(dòng)機(jī)。它是現(xiàn)代電子技術(shù)(包括電力電子、微電子技術(shù))、控制理論和電機(jī)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。無刷直流電動(dòng)機(jī)采用半導(dǎo)體功率開關(guān)器件(晶體管、mosfet、igbt、ipm),用霍爾元件、光敏元件等位置傳感器代替有刷直流電動(dòng)機(jī)的換向器和電刷,以電子換相代替機(jī)械換向,從而提高了可靠性。
無刷直流電動(dòng)機(jī)的外特性和普通直流電動(dòng)機(jī)相似。直流電動(dòng)機(jī)具有良好的調(diào)速性能,主要表現(xiàn)為調(diào)速方便、調(diào)速范圍寬、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、低速性能好、運(yùn)行平穩(wěn)、效率高,從工業(yè)到民用領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛。但是,直流電動(dòng)機(jī)以電刷和換向器進(jìn)行機(jī)械換向,在許多場合下是系統(tǒng)不可靠的重要原園。 (一)無刷直流電動(dòng)機(jī)特點(diǎn) 與有刷直流電動(dòng)機(jī)相比較,無劇直流電動(dòng)機(jī)具有如下特點(diǎn): (1)經(jīng)電子控制獲得類似直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性,有較好的可控性,寬調(diào)速范圍。 (2)需要轉(zhuǎn)子位置反饋信息和電子多相逆變驅(qū)動(dòng)器。 (3)由于沒有電刷和換向器的火花、磨損問題,可工作于高速,具有較高的可靠性,壽命長,無需經(jīng)常維護(hù),機(jī)械噪音低,無線電干擾小。 (4)功率因數(shù)高,轉(zhuǎn)子無損耗和發(fā)熱,有較高的效率。 (5)必須有電子控制部分,總成本比直流電動(dòng)機(jī)高。與電子電路結(jié)合,有更大的使用靈活性(比如利用小功率邏輯控制信號可控制電動(dòng)機(jī)的起停、正反轉(zhuǎn))。適用于數(shù)字控制,易與微處理器和微型計(jì)算機(jī)接口。 目前.無刷直流電動(dòng)機(jī)已獲得廣泛的應(yīng)用,功率范圍從瓦級到千瓦級.速度范圍從每分鐘近于零轉(zhuǎn)到每分鐘數(shù)幾萬轉(zhuǎn)。
(二)無刷直流電動(dòng)機(jī)分類 無刷直流電動(dòng)機(jī)分類如下: (1)從氣隙磁場波形分,有方波磁場和正弦波磁場。方波磁場電動(dòng)機(jī)繞、組中的電流也是方波j正弦渡磁場電動(dòng)機(jī)繞組中電流也是正弦渡。方波磁場電機(jī)比相同有效材料的正弦波電機(jī)的輸出功率大10%以上。由于方波電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子位置檢測和控制更簡單,因而成本也低。而方波電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)比正弦波電動(dòng)機(jī)的大,對于要求調(diào)速比在100以上的無刷直流電動(dòng)機(jī),不適于用方波磁場電動(dòng)機(jī)。本節(jié)主要介紹的是方波磁場的無刷直流電動(dòng)機(jī) (2)按結(jié)構(gòu)分,無刷直流電動(dòng)機(jī)有柱形和盤式之分。柱形電動(dòng)機(jī)為徑向氣隙,盤式電動(dòng)機(jī)為軸向磁場。無刷直流電動(dòng)機(jī)可以做成有槽的,也可以做成無槽的,口前柱形、有槽電動(dòng)機(jī)比較普遍。 
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