电机分类-无刷直流电机

无刷直流（brushless DC）电机是一种消除了直流电机缺点的电刷和换向器的电机。其特点是：

①将永磁场型直流电机的场磁永久磁铁（定子侧）和电枢绕组（转子侧）更换为转子侧的场磁永久磁铁和定子侧的电枢绕组。

②  使用霍尔元件检测转子位置信号，并将其反馈给逆变器以控制通电，而不是根据换向器位置的变化使用电刷切换通电。

这是无刷直流电机。图 1.7显示了无刷直流电机的系统配置。

由于逆变器的驱动电压是交流电，因此也有将这种电机归类为交流电机的想法，即由交流电驱动的永磁型同步电机。在本书中，我们将无刷直流电机视为一个独立的领域。

由于旋转原理与直流电机类似，因此旋转力（扭矩）与速度之间的关系与直流电机几乎相同。

在保留直流电机优良可控性的同时，与直流电机相比没有电刷，因此在电磁噪声和寿命方面具有优势，高效节能，设计自由度高。各种功能，例如易于嵌入设计。因此，它们已广泛应用于HDD（硬盘驱动器）和CD-ROM驱动器等信息设备以及冰箱和洗衣机等利用这些优点的家用电器中。

在无刷直流电机的出现和发展过程中，最初的定子绕组采用分布式绕组，但最近多采用集中绕组。有关分布绕组和集中绕组的信息，请参见“分布绕组和集中绕组”栏目。

另外，由于将永磁体固定到转子上的方法不同，

• (1) 表面永磁体（SPM）

• (2) 内置永磁体 (IPM)

它被分类为 表面磁体型：SPM是在转子外周贴附永磁体的类型（见图1.8）。

嵌入式磁铁型：IPM的剖面结构如图1.8（右）所示。对于IPM型，可以采用各种结构来嵌入永磁体。IPM型结构的目的是降低由于离心力导致磁体剥落的风险，并积极利用磁阻扭矩（参见下面有关开关磁阻电机的部分）。

为了检测SPM和IPM的磁极位置，还有一种根据是否使用霍尔元件或旋转编码器等传感器或省略它们（无传感器驱动）来对它们进行分类的方法。

当无刷直流电机用作执行器时，电机本体、驱动逆变器及其控制电路非常紧凑。图 1.9显示了一个示例。