無刷直流電機(jī)是隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展而發(fā)展起來的一種新型直流電機(jī)。它是現(xiàn)代工業(yè)設(shè)備中重要的運動部件。無刷直流電機(jī)以法拉第的電磁感應(yīng)定律為基礎(chǔ)，而又以新興的電力電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)和各種物理原理為后盾，具有很強(qiáng)的生命力。

無刷直流電機(jī)主要由用永磁材料制造的轉(zhuǎn)子、帶有線圈繞組的定子和位置傳感器(可有可無)的結(jié)構(gòu)組成。

一、定子

無刷直流電機(jī)定子是由許多硅鋼片經(jīng)過疊壓和軸向沖壓而成。每個沖槽內(nèi)都有一定的線圈組成了繞組，從傳統(tǒng)意義上講，無刷直流電機(jī)的定子和感應(yīng)電機(jī)的定子有點類似，不過在定子繞組的分布上有一定的差別。大多數(shù)的無刷直流電機(jī)定子有3個呈星行排列的繞組。每個繞組又由許多內(nèi)部結(jié)合的鋼片按照一定的方式組成。偶數(shù)個繞組分布在定子的周圍組成了偶數(shù)個磁極。

無刷直流電機(jī)的定子繞組可以分為梯形和正弦兩種繞組。它們的根本區(qū)別在于繞組不同的連接方式使它們產(chǎn)生的反電動勢不同，分別呈現(xiàn)梯形和正弦波形，故用此命名。

二、轉(zhuǎn)子

無刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)子是2~8對永磁體按照N極和S極交替排列在轉(zhuǎn)子周圍構(gòu)成的(內(nèi)轉(zhuǎn)子型)。如果是外轉(zhuǎn)子型無刷直流電機(jī)，那么就是貼在轉(zhuǎn)子內(nèi)壁。

可見，無刷直流電機(jī)和直流電機(jī)有著很多共同點，定子和轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)差不多(原來的定子變?yōu)檗D(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)子變?yōu)槎ㄗ?，繞組的連線也基本相同。但是，結(jié)構(gòu)上它們有一個明顯的區(qū)別：無刷直流電機(jī)沒有直流電機(jī)中的換向器和電刷，取而代之的是位置傳感器。這樣，電機(jī)結(jié)構(gòu)就相對簡單，降低了電機(jī)的制造和維護(hù)成本，但無刷直流電機(jī)不能自動換向(相)，犧牲的代價是電機(jī)控制器成本的提高(如同樣是三相直流電機(jī)，有刷直流電機(jī)的驅(qū)動橋需要4只功率管，而無刷直流電機(jī)的驅(qū)動橋則需要6只功率管)。

無刷直流電機(jī)最大特點是沒有換向器和電刷組成的機(jī)械接觸機(jī)構(gòu)。因此，無刷直流電機(jī)沒有換向火花，壽命長，運行可靠，維護(hù)簡便。此外，其轉(zhuǎn)速不受機(jī)械換向的限制。如采用磁懸浮軸承或空氣軸承等，可實現(xiàn)每分鐘幾萬到幾十萬轉(zhuǎn)的超高轉(zhuǎn)速運行。

無刷直流電機(jī)具有以下的特點:

1、無刷直流電機(jī)的外特性好，能夠在低速下輸出大轉(zhuǎn)矩，使得它可以提供大的啟動轉(zhuǎn)矩；

2、無刷直流電機(jī)的速度范圍寬，任何速度下都可以全功率運行；

3、無刷直流電機(jī)的效率高、過載能力強(qiáng)，使得它在拖動系統(tǒng)中有出色的表現(xiàn)；

4、無刷直流電機(jī)的再生制動效果好，由于它的轉(zhuǎn)子是永磁材料，制動時電機(jī)可以進(jìn)入發(fā)電機(jī)狀態(tài)；

5、無刷直流電機(jī)的體積小，功率密度高；

6、無刷直流電機(jī)無機(jī)械換向器，采用全封閉式結(jié)構(gòu)，可以防止塵土進(jìn)入電機(jī)內(nèi)部，可靠性高；

7、無刷直流電機(jī)比異步電機(jī)的驅(qū)動控制簡單。

由于無刷直流電機(jī)具有上述一系列特點，因此，它的用途比有刷直流電機(jī)更加廣泛，尤其適用于航空航天、電子設(shè)備、采礦、化工等特殊工業(yè)部門。

• 淺析步進(jìn)電機(jī)未來的發(fā)展趨勢
• 步進(jìn)電機(jī)工作原理以及結(jié)構(gòu)