无刷电机是什么意思？详细解释
“无刷电机”是什么意思？
无刷电机又称无换向器电机、无换向器直流电机。它用半导体逆变器代替一般直流电动机中的机械换向器，构成无换向器的直流电动机。由电机本体和驱动器组成，是典型的机电一体化产品。
无刷电机是什么意思？
工作原理
无刷直流电机由电机本体和驱动器组成，是典型的机电一体化
无刷直流电机实物图[1]
产品。电动机的定子绕组多做成三相对称星形接法，与三相异步电动机很相似。磁化的永磁体附在电机的转子上。为了检测电机转子的极性，在电机中安装了一个位置传感器。驱动器由电力电子器件和集成电路等组成，其作用是：接收电机的启动、停止和制动信号，以控制电机的启动、停止和制动；接受位置传感器的信号和正反转信号，控制正反转变桥各功率管的通断，产生连续转矩；接收速度指令和速度反馈信号，控制和调节速度；
直流电机响应速度快，启动转矩大，能够提供从零速到额定转速的额定转矩，但是直流电机的优点也是它的缺点，因为直流电机需要在额定负载下产生恒转矩的性能，电枢磁场和转子磁场必须保持恒定的90°，这就需要碳刷和换向器。电机转动时，碳刷和换向器会产生火花和碳粉。因此，除了对元器件造成损坏外，应用场合也受到限制。交流电机没有碳刷和换向器，免维护、坚固、应用广泛，但就特性而言，要想达到与直流电机相当的性能，必须采用复杂的控制技术才能实现。如今，随着半导体的快速发展，功率元件的开关频率大大提高，从而提高了驱动电机的性能。微处理器的速度也越来越快，可以实现在旋转的两轴直角坐标系下对交流电机的控制，适当控制交流电机在两个轴上的电流分量，实现类似的控制与直流电机相同，具有与直流电机相同的性能。表现。
此外，许多微处理器已经将控制电机所必需的功能做在芯片中，而且体积越来越小；像模数转换器（analog-to-digital converter，adc）、脉宽调制（pulse wide modulator，pwm）...等等。无刷直流电机是在不缺少直流电机机构的情况下，以电子方式控制交流电机的换向以获得类似于直流电机的特性的应用。
结构
无刷直流电机是同步电机的一种，也就是说电机转子的转速受电机旋转磁场的转速影响定子和转子极数(p):< /p>
n=60． f / p。当转子的极数一定时，改变定子旋转磁场的频率就可以改变转子的转速。无刷直流电机是一种带电控（驱动器）的同步电机，通过控制定子旋转磁场的频率，反复修正电机转子向控制中心的转速，以达到接近特性的方法的直流电机。也就是说，无刷直流电机在额定负载范围内负载变化时，可以控制电机转子保持一定的转速。
无刷直流驱动器包括电源单元和控制单元如图（1）所示：电源单元向电机提供三相电源，控制单元将输入电源频率进行转换根据需求。
电源可直接输入直流电（一般为24v）或交流电（110v/220v）。如果输入的是交流电，必须先通过转换器将其转换为直流电。无论是直流输入还是交流输入，在传递到电机线圈之前，都必须通过逆变器将直流电压转换成三相电压来驱动电机。逆变器（inverter）一般由6个接在电机上的功率晶体管（q1~q6）作为开关控制电流通过，分为上臂（q1、q3、q5）/下臂（q2、q4、q6）电机线圈。控制部分提供pwm（脉冲宽度调制）来确定功率晶体管的开关频率和逆变器的换向时间。直流无刷电机一般希望用在速度控制上，当负载变化时，速度可以稳定在设定值，而不会变化太大，所以电机上装有霍尔传感器，可以感应磁场作为速度控制。闭环控制也作为相序控制的基础。但这只用于速度控制，不能用于定位控制。
特点
1．可替代直流电机调速、变频器+变频电机调速、异步电机+减速机调速；
直流无刷电机（3张）
2.具有传统直流电机的优点，同时取消了碳刷和滑环结构；3．可低速大功率运行，可省去减速机直接驱动大负载； 4.体积小、重量轻、产量大；5．优异的转矩特性，中低速转矩性能好，转矩大，启动电流小； 6.无级调速，调速范围宽，过载能力强； 7.软启动和软停止，制动特性好，可淘汰原有的机械制动或电磁制动装置；8．效率高，电机本身无励磁损耗和碳刷损耗，省去多级减速消耗，综合节电率可达20%~60%。 9.可靠性高、稳定性好、适应性强、维修保养方便； 10.抗颠簸和振动，噪音低，振动小，运行平稳，寿命长；
11.无火花，特别适用于易爆场所，具有防爆型；
12.可根据需要选用梯形波磁场电机和正弦波磁场电机。
应用
无刷直流电机的应用范围非常广泛，例如汽车、工具、工业控制、自动化和航空航天。总的来说，无刷直流电机可分为以下三种主要用途：
连续负载应用：主要用于对转速有一定要求但对转速精度要求不高的领域，如风机、水泵、和吹风机这样的应用成本低，而且大多是开环控制。
变负载应用：主要是速度需要在一定范围内变化，对电机速度特性和动态响应时间特性有较高要求的应用。例如，家用电器中的烘干机和压缩机就是很好的例子。汽车行业的油泵控制、电控器、发动机控制等，这类应用的系统成本相对较高。
定位应用：大多数工业控制和自动控制应用都属于这一类。在此类应用中，往往要完成能量传递，因此对速度和扭矩的动态响应有特殊要求。控制器要求也更高。光电和一些同步设备可用于测速。过程控制、机械控制和运输控制是此类应用的许多示例。
实用新型无刷电机与电子技术、微电子技术、数字技术、自动控制技术和材料科学的发展密切相关。它不仅限于交流和直流领域，还涉及电力、发电用能量转换、信号传感等领域。电机领域的新型无刷电机种类繁多，但性能优良的无刷电机受价格限制，应用并不广泛。下面分别对主要的新型无刷电机进行探讨和研究。
什么是无刷电机
无刷电机由电机本体和驱动器组成，是典型的机电一体化产品。
在无刷电机中，换相的工作是由控制器中的控制电路完成的（一般是霍尔传感器+控制器，更先进的技术是磁编码器）。
无刷电机采用电子换向，线圈不动，磁极转动。无刷电机采用一套电子设备，通过霍尔元件感应永磁体磁极的位置。根据这种认识，电子电路是用来及时切换线圈中电流的方向，以保证产生正确方向的磁力来驱动电机。 .消除有刷电机的缺点。
这些电路是电机控制器。无刷电机的控制器还可以实现一些有刷电机无法实现的功能，如调整电源的开关角度、对电机进行制动、使电机反转、电机锁定、利用刹车信号停止等。给电机供电。现在电瓶车的电子报警锁就充分利用了这些功能。
无刷直流电机由电机本体和驱动器组成，是典型的机电一体化产品。由于无刷直流电机采用自控方式运行，不会像变频调速下的重载同步电机那样在转子上额外增加启动绕组，也不会在负载变化时引起振荡和失步突然。
无刷电机调速的过程是电机供电电压不变，改变电调的控制信号，改变大功率MOS管的开关频率通过微处理器实现速度的变化。这个过程称为变频调速。
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