无刷直流电机

无刷直流电机是直流电机的一种，英文简称BLDC。区别于有刷直流电机，无刷直流电机不使用机械的电刷装置，采用方波自控式永磁同步电机，以霍尔传感器取代碳刷换向器，以钕铁硼作为转子的永磁材料，性能上相较一般的传统直流电机有很大优势，是当今最理想的调速电机。

无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成，是一种典型的机电一体化产品。 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。特点

  1、全面替代直流电机调速、全面替代变频器+变频电机调速、全面替代异步电机+减速机调速；

  2、具有传统直流电机的所有优点，同时又取消了碳刷、滑环结构；

  3、可以低速大功率运行，可以省去减速机直接驱动大的负载；

  4、体积小、重量轻、出力大；

  5、转矩特性优异，中、低速转矩性能好，启动转矩大，启动电流小；

  6、无级调速，调速范围广，过载能力强；

  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、效率高，电机本身没有励磁损耗和碳刷损耗，消除了多级减速耗，综合节电率可达20%~60%，仅节电一项一年收回购置成本；

  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，噪音低，震动小，运转平滑，寿命长；

  11、没有无线电干扰，不产生火花，特别适合爆炸 性场所，有防爆型；

12、根据需要可选梯形波磁场电机和正旋波磁场电机。

选型

  无刷直流电机选型时需参考的主要参数有以下几点：

  最大扭矩：可以通过将负载扭矩、转动惯量和摩擦力相加得到，另外，还有一些额外的因素影响最大扭矩如气隙空气的阻力等。

  平方模扭矩：可以近似的认为是实际应用需要的持续输出扭矩，由许多因素决定：最大扭矩、负载扭矩、转动惯量、加速、减速及运行时间等。

转速：这是有应用需求的转速，可以根据电机的转速梯形曲线来确定电机的转速需求，通常计算时要留有10%的余量。

应用

  无刷直流电机的应用十分广泛，如汽车、工具、工业工控、自动化以及航空航天等等。总的来说，无刷直流电机可以分为一下三种主要用途

  持续负载应用：主要是需要一定转速但是对转速精度要求不高的领域，比如风扇、抽水机、吹风机等一类的应用，这类应用成本较低且多为开环控制。

  可变负载应用：主要是转速需要在某个范围内变化的应用，对电机转速特性和动态响应时间特性有更高的需求。如家用器具中的洗衣机、甩干机和压缩机就是很好的例子，汽车工业领域中的油泵控制、电控制器、发动机控制等，这类应用的系统成本相对更高些。

  定位应用：大多数工业控制和自动控制方面的应用属于这个类别，这类应用中往往会完成能量的输送，所以对转速的动态响应和转矩有特别的要求，对控制器的要求也较高。测速时可能会用上光电解码器和一些同步设备。过程控制、机械控制和运输控制等很多都属于这类应用。

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