无刷电机概述

电机作为机电能量的转换装置，应用范围已遍及国民经济的各个领域以及人们的日常生活。有刷电机有许多优点，但最大的缺点是电刷容易磨损， 运行寿命远远不如无刷电机。针对传统直流有刷电机的弊病，人们很早就开始研制以电子换向代替电刷机械换向的水磁直流电机。 近些年，随着电力电子工业的飞速发展，许多高性能半导体功率器件相继出现，高性能永磁材料也不断问世，这些就为无刷电机的广泛应用打下了基础。无刷电机有着传统异步电机、步进电机和有刷电机不具备的优点。
大量适合用永磁直流有刷电机的场景，基本上都可以用无刷电机替代。


无刷电机的优点如下：
( l ）具有很好的机械特性和调节特性，可以替代直流有刷电机调速、变频电机调速、异步电机加减速器调速。
( 2 ）可以低速大功率运行，省去减速器，直接驱动大的负载 。
( 3 ）具有传统直流有刷电机的所有优点．同时又取消了电刷、集电环结构。
( 4 ）转矩特性优异，中、低速转矩性能好．启动转矩大．启动电流小。
( 5 ）无级调速，调速范围广，过载能力强。

( 6 ）体积小、质量轻、出力大．
( 7 ）软启软停、制动特性好，可省去原有的机械制动或电磁制动装置。
( 8 ）电机本身没有励磁损耗和电刷损耗．效率高，综合节电效果好。
( 9 ）可靠性高、稳定性好、适应性强、维修与保养简单。
( 10 ）耐颠簸震动、噪声低、雀动小、运转平桥、寿命长。

( 11 ）不产生火花，特别适合公共场所．抗干扰，安全性能好。


无刷电机广泛应用于国防军事，航空航天，办公机械，计算机，音响，通风设备，空调，汽车，人工智能，穿戴设备等无不应用无刷电机。

无刷电机在较大的转速范围内可以获得极高的工作效率，无刷电机使用起来也更加方便，更适合应用在家电、电动产品中，所以无刷电机的应用前景极其广阔，发展空间也极其的大。


无刷电机是在有刷直流电动机的基础上发展来的，但它的驱动电流是不折不扣的交流;无刷直流电机又可以分为无刷速率电机和无刷力矩电机。一般地，无刷电机的驱动电流有两种，一种是梯形波(一般是"方波")，另一种是正弦波。有时候把前一种叫直流无刷电机，后一种叫交流伺服电机，确切地讲是交流伺服电动机的一种。

无刷直流电机为了减少转动惯量，通常采用"细长"的结构。无刷直流电机在重量和体积上要比有刷直流电机小的多，相应的转动惯量可以减少40%-50%左右。由于永磁材料的加工问题，致使无刷直流电机一般的容量都在100kW以下。

这种电动机的机械特性和调节特性的线性度好，调速范围广，寿命长，维护方便噪声小，不存在因电刷而引起的一系列问题，所以这种电动机在控制系统中有很大的应用潜力。

电动机的定子绕组多做成三相对称星形接法，同三相异步电动机十分相似。电动机的转子上粘有已充磁的永磁体，为了检测电动机转子的极性，在电动机内装有位置传感器。驱动器由功率电子器件和集成电路等构成，其功能是:接受电动机的启动、停止、制动信号，以控制电动机的启动、停止和制动;接受位置传感器信号和正反转信号，用来控制逆变桥各功率管的通断，产生连续转矩;接受速度指令和速度反馈信号，用来控制和调整转速;提供保护和显示等等。

由于无刷直流电动机是以自控式运行的，所以不会象变频调速下重载启动的同步电机那样在转子上另加启动绕组，也不会在负载突变时产生振荡和失步。

中小容量的无刷直流电动机的永磁体，多采用高磁能积的稀土钕铁硼(Nd-Fe-B)材料。因此，稀土永磁无刷电动机的体积比同容量三相异步电动机缩小了一个机座号。

近三十年来针对异步电动机变频调速的研究，归根到底是在寻找控制异步电动机转矩的方法，稀土永磁无刷直流电动机必将以其宽调速、小体积、高效率和稳态转速误差小等特点在调速领域显现优势。

无刷直流电机因为具有直流有刷电机的特性,同时也是频率变化的装置,所以又名直流变频,国际通用名词为BLDC.无刷直流电机的运转效率,低速转矩,转速精度等都比任何控制技术的变频器还要好,所以值得业界关注.本产品已经生产超过55kW,可设计到400kW,可以解决产业界节电与高性能驱动的需求。