无刷直流电机有哪些优点？主要优势是什么
来源：深圳市鑫海文科技有限公司|发布时间：2019-03-08 20:21
无刷直流电机在直流电机市场中使用最为广泛，比其他电机具有更好的扭矩/速度特性，更高效并且具有更长的使用寿命比同等拉丝类型。那么直流无刷电机有哪些优点呢？今天为大家盘点一下。
无刷直流电机中，换相的工作交由控制器中的控制电路（一般为霍尔传感器+控制器，更先进的技术是磁编码器）来完成。这种类型的电机通过使用连接在其上的永磁体在转子中产生磁场，并且通过电子方式实现换向。它们通常比传统的有刷直流电机更小但更昂贵，但它们具有更好的扭矩/速度特性，更高效并且具有更长的使用寿命比同等拉丝类型。
无刷直流电机优点：
a) 电子换向来代替传统的机械换向，性能可靠、永无磨损、故障率低，寿命比有刷电机提高了约6倍，代表了电动车的发展方向;
b) 属静态电机，空载电流小;
c) 效率高;
d) 体积小。
无刷直流(BLDC)电机可以想像成与刷式直流电机截然相反，其中永久磁性在转子上，而绕线在定子上。因此，该电机没有刷子和换向器，消除了与刷式直流电机产生火花相关的劣势。
该电机被称为直流电机，是因为其线圈通过直流电源驱动，而直流电源是按预定顺序的形式应用到不同的定子线圈。 这一过程称为换向。但是，BLDC 并不恰当，因为该电机实际上属于交流电机。 在电路循环过程中，每个线圈中的电流正负交替。定子一般是凸极结构，旨在产生梯形反电动势波形，尽可能符合所应用的换向电压波形。但是实际上很难做到，产生的反电动势波形通常更像正弦，而非梯形。因此，PMSM 电机使用的许多控制技术(如场定向控制)同样适用于无刷直流电机。
对BLDC电机的另一个误解是关于其如何驱动。不同于开环步进应用中驱动的定子线圈决定转子位置，在无刷直流电机中，转子位置决定要驱动哪个定子线圈。定子磁通矢量位置必须与转子磁通矢量位置保持同步(而非相反)，以使电机操作顺畅。要实现这一目的，需要了解转子位置来确定要驱动的定子线圈。现有多种技术可实现这一目的，但最常用的技术是使用霍尔效应传感器监控转子位置。遗憾的是，这些传感器及其相关连接器和线束会增加系统成本，并降低可靠性。
为减少这些问题，已有多种技术开发出来用于消除这些传感器，进而实现无传感器操作。 多数技术依靠在电机旋转时，从定子绕线的反电动势波形中提取位置信息。但是，依靠反电动势传感的技术在电机旋转缓慢或静止时便无用武之地，因为此时反电动势波形很弱或根本不存在。因此，我们不断开发新技术，以在低转速或零转速时从其他信号中获取转子位置信息。
BLDC 电机在效率额定值方面占绝对优势，一般可达到 95% 左右。 当前对新非晶合金材料的研究正在将这一数字推向新高。已有报道称 100W 范围内效率为 96%。无刷直流电机还在争夺"世界最快电机"之称，部分电机速度可达到数十万 RPM(其中一项应用中已报道 400K RPM)。
最常用的无刷直流电机拓扑使用 3 相定子结构。 因此，标准的 6 晶体管反向器是最常用的功率级，如图所示。根据运行要求(有传感器与无传感器、换向与正弦、PWM 与 SVM 等)，有很多不同的方法可驱动晶体管来达到所需目标，此处不一一列举。这对一般位于微控制器中的 PWM 发生器的灵活性提出了极高要求。
鑫海文长期致力于无刷驱动器解决方案的研发，高压/低压无刷驱动器的研发生产。鑫海文拥有丰富开发应用经验的专业研发技术团队。选择鑫海文，个性化定制专业解决方案。
本文由鑫海文（http://www.wsqdfa-bldc.com/）原创首发，转载请以链接形式标明本文地址或注明文章出处!
在线客服