无刷直流电机的应用分类以及工作原理

无刷直流电动机是随着电力电子技术的迅速发展而发展起来的一种新型直流电动机,它最大的特点就是没有换向器(整流子)和电刷,因此,它换向时没有火花、不会产生无线电干扰、寿命长、运行可靠、并且维护简单。由于它采用永磁体作为转子,没有激磁损耗,所以其效率可达75％左右。

由于无刷直流电动机既具有交流电动机的结构简单、运行可靠、维护方便等一系列优点，又具有直流电动机运行效率高、无励磁损耗以及调速性能好的特点，故在当今国民经济的各个领域，如医疗器械、仪器仪表、化工、轻纺以及家用电器等方面的应用日益普及。

无刷直流电动机的应用主要分为以下几类：

1、定速驱动机械

一般工业场合不需要调速的领域往往大多数采用三相或单相交流异步和同步电机，随着电力电子技术的进步，在功率不大于10kw且连续运行的情况下，为了减小体积，节省材料，提高效率和降低损耗，越来越多的电机正被无刷直流电机所取代，这类应用有：自动门、电梯、水泵、风机等。而在功率较大的场合，由于一次成本和投资较大，除了永磁电机以外还需要增加驱动器等设备，因此目前较少应用无刷电机。

2、可调速驱动机械

速度需要任意设定和调节，但控制精度要求不高的调速系统。这类系统分为两种：一种是开环调速系统，另一种是闭环调速系统（此时的速度反馈器件多采用低分辨率的脉冲编码器或交、直流测速等）。通常使用的电机主要有三种：直流有刷电机、异步电机和直流无刷电机。这在包装机械、食品机械、印刷机械、物料输送机械、纺织机械和交通车辆中有大量应用。

可调速系统应用领域一开始用的较多的是直流电机，随着交流调速技术特别是电力电子技术和控制器的发展，交流变频技术获得了广泛的应用，变频器和交流电机渗透到原来直流调速系统应用的绝大多数领域。近几年来，由于无刷直流电机体积小、重量轻和高效节能等优点的日益突出，中小功率交流变频系统正逐渐被无刷直流调速系统所取代，特别是在纺织机械、印刷机械等原来变频系统应用较多的领域。而在一些直接由蓄电池供电的应用领域，现在更多的使用直流无刷电动机。

3、精密控制

伺服电动机在工业自动化领域的高精度控制中一直扮演者十分重要的角色，应用场合不同，对伺服电动机的控制性能要求也不尽相同，在实际的应用中，伺服电动机的各种不同的控制形式：转矩控制/电流控制、速度控制、位置控制。无刷直流电动机由于良好的控制性能，在高速、高精度定定位系统中逐步的取代可直流电机和步进电机，成为现代伺服系统选择的电机之一。目前，扫描仪、摄影机、CD光驱驱动、医疗诊断CT、计算机硬盘驱动和数控车床驱动中等都广泛的采用了无刷直流电机伺服系统用于精密控制。

4、其他应用

家用电器如自动洗衣机，CD唱机等；军事应用如潜艇，军舰上；还有大型同步电机的启动等。