无刷直流电机在国内外的发展与现状
2023年小微电机行业市场分析现状
2023年小微电机行业市场分析现状小微电机行业市场分析现状随着经济的发展和技术的进步，小微电机行业作为电机行业的一个重要分支，逐渐得到了国内外市场的广泛关注。
小微电机行业包括了小型电机、微型电机以及微型无刷直流电机等产品，广泛应用于消费电子、家电、汽车电子、工业自动化等领域。
目前，小微电机市场呈现出以下几个现状：1. 市场规模不断扩大：随着人们对节能环保的重视以及新能源汽车、智能家居等新兴产业的发展，小微电机的需求不断增加。
根据市场调研报告显示，中国小微电机市场规模从2015年的1000亿元增长到2020年的1800亿元。
2. 技术水平提升：小微电机行业在技术方面得到了长足的进步，不仅在性能上得到了提升，而且在节能、环保等方面也取得了不少成果。
例如，近年来，无刷直流电机技术的快速发展，使得小微电机在汽车电子、智能家居等领域得到了广泛应用。
3. 产品应用领域不断拓展：小微电机行业的产品应用领域越来越广泛，既有传统的家电、消费电子领域，又有新兴的智能家居、新能源汽车等领域。
尤其是智能家居和新能源汽车的兴起，给小微电机行业带来了新的发展机遇。
4. 市场竞争日益激烈：由于小微电机市场前景广阔，吸引了大量企业进入市场，市场竞争日益激烈。
在竞争中，产品质量、技术创新以及售后服务等方面成为企业争夺市场份额的关键。
5. 产品标准化有待加强：小微电机行业的产品标准化有待加强，市场上的产品质量良莠不齐。
这不仅给企业自身发展带来了压力，也对整个行业的正常发展造成了一定的阻碍。
面对以上市场现状，小微电机企业需要积极应对，把握机遇，做好市场分析，制定合理的市场策略：1. 抓住市场机遇，加大研发投入，提升产品技术水平。
发展新能源汽车和智能家居市场的需求，需要小微电机企业不断做出技术创新，提升产品性能和质量。
2.优化产品结构，拓展应用领域。
小微电机企业可以通过研发更多功能齐全、性能稳定的产品，不仅在传统领域有市场，还可以拓展到新兴领域，如智能家居、人工智能等。
无刷直流电动机的发展现状和质量特点
７ ％ ， 以每年 ５ 的 速 度 增 长 。微 特 电机 Ｅ益 成 ０ 并 ％ ｌ
这类 电机 的技 术特征及应 用领域 。就 其质量 问题进 行 了详
细分 析及探讨 ， 并提 出了无刷直流 电动机 的发展对策 。 关键 词 ： 无刷直流 电动机 ； 电一 体化 ； 机 质量 中图分类号 ： Ｍ３ Ｔ ３ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：０４— ０ ８ ２ ０ ）８－ ０ ８— ２ １０ ７ １ （０ ６ ０ ０ ３ ０
Ｇ ＮＧ Ｃ ｕ Ｏ ｈ ｎ—ｙ ， ＨＩＪｎ—ｈ ｏ ｕ Ｓ ｉ ａ
（ ｏ ２ ｅｅｒｈＩｓｔｔ ｕ ｄ ｒ Ｅ Ｃ，ｈｎ ｈ ｉ ０ ２ ３ Ｃ ｉａ Ｎ ． １Ｒ ｓａｃ ｎｔｕｅ ｎ ｅ Ｔ Ｓ ａ ｇａ ２ ０ ３ ， ｈｎ ） ｉ Ｃ
摘 要 ： 述 了无 刷 直 流 电 动 机 的 发 展 及 现 状 ， 结 了 综 总
为广 泛应用 于 自动 化 、 电 、 家 电子 信 息产 业 、 空 航 航
天和现代军事装备等领域 的重要基础元件 ， 数量和 品种 发展很快 ， 中尤 以无刷 直流 电动 机 的增 长 最 其
为迅 速 ， 近年来 正在 以每 年大约 １％ 的 比例增 加 。 ５ 无刷 直流 电动机 是 电机技 术 和电子技 术结合 的
也造成电机的可靠性差 ， 为了克服机械换 向带来的 缺点 ， 刷直 流 电动机应 运 而生 。 无
国外 对无 刷直 流 电动机 的研究 较早 ， ２ 纪 在 ０世 ８ ０年代 初就 已经 开 始 正 式 生产 和应 用 了 。２ ０多 年 以来 ， 随着永 磁新 材 料 、 电子 技 术 、 微 自动 控制 技 术
（ ）电机 结构 上 ， 子 为 电枢 绕组 ， ２ 定 定子绕 组 与 机壳 相接 触 ， 热 面积大 ， 散 散热 效果 好 。永 磁 材料作 转 子 ， 通 电绕 组 ， 无 几乎无 损耗 和 发热 ， 率高 。 效 （ ）电子 线路 部 分 与 电 机本 体 分 开 ， 现对 电 ３ 实 动 机 的 良好控 制 。如 可 以不 改变 电源 总 线展 现 状 和 质 量 特 点
直流电机调速电路发展、现状以及前景综述
直流电机调速电路发展、现状以及前景综述摘要：在现代化的工业生产过程中，几乎无处不使用电力传动装置，生产工艺、产品质量的要求不断提高和产量的增长，使得越来越多的生产机械要求能实现自动调速。
对可调速的电气传动系统，可分为直流调速和交流调速。
直流电动机具有优良的调速特性，调速平滑、方便，易于在大X围内平滑调速，过载能力大，能承受频繁的冲击负载，可实现频繁的无级快速起制动和反转，能满足生产过程自动化系统中各种不同的特殊运行要求，至今在金属切削机床、造纸机等需要高性能可控电力拖动的领域仍有广泛的应用，所以直流调速系统至今仍然被广泛地应用于自动控制要求较高的各种生产部门，是截止到目前为止调速系统的主要形式。
关键词：直流电机；调速系统；直流电机应用；自动控制直流电机发展状况：直流电动机分为有换向器和无换向器两大类。
无刷直流电机是在有刷直流电机的基础上发展起来的。
1831年法拉第发现了电磁感应现象，奠定了现代电机的理论基础。
十九世纪四十年代研制成功了第一台直流电机，经过约七十年，直流电机才趋于成熟阶段。
随着用途的扩大，对直流电机的要求也越来越高，显然，有接触的换向装置限制了有刷直流电机在许多场合的应用，为了取代有刷直流电机的那种电刷——换向器结构的机械接触装置，人们曾经对此做过长期的探索。
早在1915年，美国人Langmil发明了控制栅极的水银整流器，制成了由直流变交流的逆变装置；20世纪30年代，有人提出用离子装置实现电机的定子绕组按转子位置换接的所谓整流子电机，此种电机由于可靠性差、效率低、整个装置笨重而又复杂，故无实际意义。
科学技术的迅猛发展，带来了半导体技术的飞跃。
开关型晶体管的研制成功，为创造新型电机——无刷直流电机带来了生机。
1955年美国D.Harrison等人首次申请用晶体管换向线路代替电机电刷接触的专利，这就是无刷直流电机的雏形，它由功率放大部分、信号检测部分、磁极体和晶体管开关电路等所组成。
无刷直流电动机的发展现状
... 无刷直流电动机的发展现状无刷直流电动机的发展现状：无刷电动机的诞生标志是1955年美国D．Harrison等人首次申请了用晶体管换相电路代替机械电刷的专利。
而电子换相的无刷直流电动机真正进入实用阶段，是在1978年的MAC经典无刷直流电动机及其驱动器的推出。
之后，国际上对无刷直流电动机进行了深入的研究，先后研制成方波无刷电机和正弦波直流无刷电机。
20多年以来，随着永磁新材料、微电子技术、自动控制技术以及电力电子技术特别是大功率开关器件的发展，无刷电动机得到了长足的发展。
无刷直流电动机已经不是专指具有电子换相的直流电机，而是泛指具有有刷直流电动机外部特性的电子换相电机。
直流电动机以其优良的转矩特性在运动控制领域得到了广泛的应用，但普通的直流电动机由于需要机械换相和电刷，可靠性差，需要经常维护；换相时产生电磁干扰，噪声大，影响了直流电动机在控制系统中的进一步应用。
为了克服机械换相带来的缺点，以电子换相取代机械换相的无刷电机应运而生。
1955年美国D．Harrison等人首次申请了用晶体管换相电路代替机械电刷的专利，标志着现代无刷电动机的诞生。
而电子换相的无刷直流电动机真正进入实用阶段，是在1978年的MAC经典无刷直流电动机及其驱动器的推出。
之后，国际上对无刷直流电动机进行了深入的研究，先后研制成方波无刷电机和正弦波直流无刷电机。
20多年以来，随着永磁新材料、微电子技术、自动控制技术以及电力电子技术特别是大功率开关器件的发展，无刷电动机得到了长足的发展。
无刷直流电动机已经不是专指具有电子换相的直流电机，而是泛指具有有刷直流电动机外部特性的电子换相电机。
无刷直流电动机不仅保持了传统直流电动机良好的动、静态调速特性，且结构简单、运行可*、易于控制。
其应用从最初的军事工业，向航空航天、医疗、信息、家电以及工业自动化领域迅速发展。
在结构上，与有刷直流电动机不同，无刷直流电动机的定子绕组作为电枢，励磁绕组由永磁材料所取代。
2024年无刷电机市场分析现状
无刷电机市场分析现状引言无刷电机是一种基于永磁体和电子控制器的新型电机技术。
与传统的有刷直流电机相比，无刷电机具有更高的效率、更小的体积和更长的使用寿命，因此在各个行业得到了广泛应用。
本文将对无刷电机市场的现状进行分析。
市场规模无刷电机市场在过去几年中呈现出持续增长的趋势。
根据市场研究公司的报告，无刷电机市场的年复合增长率预计将达到5％以上。
这主要受到以下几个因素的影响：1.消费电子产品的普及- 随着智能手机、平板电脑等消费电子产品的普及，对更小、更轻、更耐用的电机需求不断增加。
2.电动汽车市场的增长 - 无刷电机在电动汽车中的应用越来越广泛，提高了汽车的整体效率和续航里程，推动了市场的增长。
3.工业自动化的发展 - 工业自动化对高效、精确的电机控制需求增加，无刷电机由于其快速响应和高效能，得到了广泛应用。
市场细分无刷电机市场可以按照应用领域进行细分。
以下是一些主要的市场细分：1. 消费电子产品消费电子产品市场对无刷电机的需求量巨大。
无刷电机被广泛用于智能手机、平板电脑、摄像机等设备中，用于驱动震动模块、自动对焦、陀螺仪等功能。
随着消费电子产品的不断更新换代，无刷电机市场也将持续增长。
2. 电动工具无刷电机在电动工具中的应用也非常广泛。
无刷电动工具不仅具有更高的效率和更长的使用寿命，还更加轻便、易于操作。
目前，无刷电机已被广泛应用于钻孔机、电动锯等电动工具中。
3. 电动汽车无刷电机在电动汽车中的应用正在快速增长。
电动汽车的市场规模不断扩大，无刷电机作为其关键部件之一，对市场增长起到了重要推动作用。
无刷电机在电动汽车中的应用包括电机驱动、制动能量回收等方面。
4. 工业自动化工业自动化对高效的电机控制要求越来越高，无刷电机由于其快速响应和高效能，被广泛应用于工业机械装备、机器人等领域。
工业自动化市场的增长将进一步推动无刷电机市场的发展。
市场竞争态势目前，无刷电机市场存在着激烈的竞争。
主要的竞争公司包括ABB、施耐德电气、泰克电气、亚东电气等。
文献综述
基于DsPIC33F的无刷直流电机驱动器软件设计学号：010800435 姓名：郑书淳专业：电气工程与自动化（电气方向）一、概述1、无刷直流电动机的发展及现状无刷直流电动机(Brushless DC Motor，以下简称BLDCM)是近年来随着微处理器技术、新型电力电子器件、新型控制理论的发展，以及低成本的永磁材料的出现而发展起来的一种新型直流电动机[1]。
无刷直流电机是集交流电机和直流电机优点于一体的机电一体化产品，它既具有交流电机结构简单、运行可靠、维护方便等一系列优点，又具备直流电机运行效率高、调速性能好的特点，同时无励磁损耗。
无刷直流电动机在电磁结构上和有刷直流电动机一样，但它的电枢绕组放在定子上，转子上安装永久磁钢，电枢绕组一般采用多相形式，经逆变器接到直流电源，定子采用电子换相代替有刷电机的电刷和机械换相器，各相绕组逐次通电，在气隙中产生跳跃式的旋转磁场，与转子磁极主磁场相互作用，产生电磁转矩，使电动机连续运转。
一个多世纪以来，电动机作为机电能量转换装置，其应用范围己遍及国民经济的各个领域及人们的日常生活之中。
电动机的类型主要有交流电动机与直流电动机两种，其容量小到几瓦，大至上万千瓦。
众所周知，直流电动机具有运行效率高和调速性能好等诸多优点，但传统的直流电动机均采用电刷，以机械方法进行换相，因而存在相对的机械摩擦，由此带来了噪声、火花、无线电干扰以及寿命短等致命弱点，再加上制造成本高及维修困难等缺点，从而大大限制了它的应用范围，致使目前工农业生产上，大多数均采用交流异步电动机。
针对传统直流电动机的弊病，早在20世纪30年代就有人开始研制以电子换相代替机械换相的直流无刷电动机。
经过几十年的努力，终于在60年代实现了这个愿望[1]。
在此之后，又相继出现了新型永磁材料衫钻、钦铁硼，它们具有高磁密度，高矫顽力以及高磁能积等优异磁性能，使永磁电机有了较大发展。
但是衫和钻的价格昂贵，限制了永磁无刷电机的前进步伐。
我国直流电机的发展现状
我国直流电机的发展现状在咱们国家，直流电机的发展真是像一条小河，时而平静，时而奔腾。
你看，这玩意儿其实离咱们的生活挺近的，像家里的电动工具，甚至电动车，都离不开这小家伙。
直流电机的好处可多了，简单、可靠，而且调速方便，真是老百姓的好朋友。
说到这，咱们就不得不提一提，过去的直流电机就像个小孩子，技术不成熟，总是出点小问题，真让人操心。
近年来，随着科技的发展，直流电机也经历了大变样。
这就好比穿上了时髦的衣服，变得越来越酷。
尤其是在智能化的浪潮中，直流电机被赋予了新的使命，成为了许多高科技设备的“心脏”。
你想啊，电动汽车、智能家居，都是靠它们在默默地运作。
现在的直流电机，不仅性能强劲，而且节能环保，真是时代的弄潮儿。
不过，说到直流电机，咱们也得提提它的“兄弟”——交流电机。
二者之间就像是一对欢喜冤家，互相竞争。
虽然交流电机在某些领域更占优势，但直流电机的灵活性和简单性，依然让它在很多场合大放异彩。
就像你去吃火锅，总是得有点牛肉和蔬菜，二者缺一不可。
现在，很多厂家也开始把直流电机和交流电机结合起来，真是“各显神通”。
再说说市场，近年来直流电机的需求不断攀升。
大家都知道，新能源汽车的兴起对直流电机的需求可谓是推波助澜。
要是你走在街上，看看那些电动车，里面几乎都在用直流电机。
这可不是随便说说的，这可是国家的引导，鼓励绿色出行，人人都是环保小卫士。
随着人们对生活品质的追求，智能家居的普及，直流电机在家庭中的应用也越来越广泛。
技术方面，直流电机也在不断“升级换代”。
比如，今天的直流电机不仅仅是传统的有刷电机，更多的无刷电机也逐渐走入了我们的视野。
无刷电机的出现，就像是给这条小河注入了新的活水，提升了效率，延长了使用寿命。
这些新技术的加入，使得直流电机在各个领域都能大显身手，真是让人佩服。
直流电机的发展也不是一帆风顺，市场竞争激烈，技术更新换代快，要是落后了就得“吃亏”。
一些企业为了追求利益，可能会忽略质量，真是“急功近利”。
2024年盘式无刷直流电机市场规模分析
2024年盘式无刷直流电机市场规模分析引言盘式无刷直流电机是一种无刷电机的变体，具有高效率、可靠性强、体积小等优点，在许多领域有广泛的应用。
本文将对盘式无刷直流电机市场规模进行分析。
市场概况近年来，随着无人机、智能家居、机器人等行业的快速发展，盘式无刷直流电机市场呈现出良好的增长势头。
该市场的主要驱动因素包括技术进步、产品功能需求以及成本下降等。
市场细分盘式无刷直流电机市场可以根据应用领域进行细分。
主要的市场细分如下：1.无人机市场：无人机行业是盘式无刷直流电机的主要应用领域之一。
盘式无刷直流电机具有高转速、高功率密度等特点，非常适合无人机的动力源。
2.智能家居市场：随着智能家居市场的快速崛起，盘式无刷直流电机在智能家居产品中的应用也越来越广泛，如智能窗帘、智能门锁等。
3.机器人市场：机器人是盘式无刷直流电机的另一个重要应用领域。
盘式无刷直流电机具有精准控制、高速运动等特点，非常适合用于机器人的驱动系统。
4.其他市场：盘式无刷直流电机还在医疗器械、汽车电子等领域有着广泛的应用。
市场规模分析根据市场研究机构的数据，盘式无刷直流电机市场规模近年来呈现出明显的增长趋势。
以下是具体的市场规模数据：年份市场规模（亿元）2017 102018 122019 152020 182021 20（预测）在未来几年市场规模预测方面，由于无人机、智能家居、机器人等领域的快速发展，预计盘式无刷直流电机市场规模将继续保持较高的增长率。
市场竞争态势盘式无刷直流电机市场竞争激烈，主要的竞争厂商包括ABB、美的、海尔等知名品牌。
这些厂商通过技术创新、产品质量、渠道拓展等方面展开竞争。
此外，市场还存在一些中小型厂商及新进入者，它们通过低价策略来争取市场份额。
然而，由于盘式无刷直流电机市场的技术门槛较高，所以面对巨头竞争的挑战。
市场发展趋势随着技术的进步和应用领域的拓展，盘式无刷直流电机市场有以下几个主要发展趋势：1.小型化和集成化：随着产品体积要求的不断减小，市场对于小型化和集成化的需求日益增加。
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第一章绪论1.1 引言按照电刷的角度，直流电动机可以分为有刷直流电机和无刷直流电机。
直流电动机有调速性能优越、起动性能好、运行效率高等优点，因此被较多的应用于工业生产与人们的日常生活中。
但是传统的直流电动机都采用电刷，通过机械方法进行换向，因此存在较大的机械摩擦，从而带来了噪声污染、火花较多、无线电干扰以及使用寿命较短等弱点，再加上直流电动机制造成本高及后期保养维修比较困难等缺点，因而大大减小了它的使用范围i。
电动机的类型主要分为交流电动机与直流电动机两种。
但传统的直流电动机由于电刷以机械方法进行换相，引入了许多固有的电机运行时的弱点，由此极大的限制了其应用范围。
针对直流电机的一些固有的缺陷目前在工农业的生产过程中，许多场合都采用交流电动机取代了以前的直流电机。
交流同步电机具有良好的运行性能，但其启动性能差；交流感应电机具有结构简单、运行可靠的特点，但其调速性能差ii。
人们在寻求一种更加实用的电机。
随着电力电子的发展与永磁材料的逐步应用，无刷直流电机应运而生。
无刷直流电机主要是改变了传统有刷直流电机的电刷控制结构，采用了电力电子元件进行换相，减少了由于电刷引起的不良效果。
同时也实现了电机的调速。
无刷直流电机和其它电机相比具有高可靠性、高效率、优良的调速性能等诸多优越性iii。
表1-1 从9 个方面的特性对交流异步电机、有刷直流电机和无刷直流电机作了比较。
无刷直流电机的优越性促使它拥有有更大的应用领域，伴随着科技的发展和人们对电机性能要求的逐渐提高，对无刷直流电机的研究已经成为了国内外重点的研究课题。
1.2 无刷直流电机在国内外的发展与现状关于无刷直流电机的发展历史，我们可以追溯到1917 年，Boliger 提出了放弃有刷直流电动机的机械电刷而用整流管代替的理念，进而永磁无刷直流电机的基本思想随之诞生。
到二十世纪30 年代，开始研制用电子换向替代电刷机械换向的直流无刷电动机，并且取得了一定成果。
不过因为当时大功率电子器件的使用仅处于萌芽阶段，使得这种直流无刷电动机仅仅只能在实验室研制阶段停留，而没有办法被广泛的推广使用。
到了1955 年，美国D·哈利森等人首次申报了把电动机机械换向器换向通过应用晶体管换向而取代的专利。
但因为该电动机尚且没有起动转矩而不能批量生产化。
随即又经过人们长达多年的努力，终于在1962 年，通过借助霍尔元件来实现换相的直流无刷电动机问世iv。
1978 年原联邦德国Malinesmalm 公司hidrarnat 分部在汉诺威贸易展览会上正式推出MAC 经典永磁无刷直流电动机及其驱动系统，无刷直流电动机这才真正进入实用阶段v。
而我国对无刷直流电机的研究是在上世纪80年代开始的。
1987 年，联邦德国金属加工设备展览会在北京举办，SIEMENS 和BOSCH 两公司展示出了永磁自同步伺服系统和驱动器，引起了国内广泛专业人士的注意vi。
经过有关学者多年的努力，目前我国已经研究出小功率无刷直流电动机等系列产品，并已经形成了一定的生产规模。
比如上海交大研制的卫星上专用的永磁无刷直流电机，西安微电机研究所研制的45ZW-1、SSZW-1、70ZW-1系列产品等，但在大功率的无刷直流电动机的研究方面，我国的发展还不够快，与国际相比还有比较大的距离，有待进一步的研究与开发。
1.3 无刷直流电机的控制方式从无刷直流电机的控制特点与结构来看，它已经不是单纯意义上的电机了。
无刷直流电机的控制器现在已经成为不可分割的一部分，无刷直流电机应该成为一个独立的控制系统。
由于采用了电子换相，无刷直流电机的控制方式更为灵活。
无刷直流电机的控制方式主要有两种：有传感器直流无刷电机控制与无传感器无刷直流控制。
目前，在一些对电机尺寸要求较高的研究领域，无传感器的无刷直流电机的控制方法越来越受到关注。
下面将主要讲解几种常见的无刷直流电机的控制方法。
1.3.1 调速控制在一般的应用场合，无刷直流电机主要采用调速控制。
电机控制常见的调速方法：通过给定转速与电机的转速反馈两直接的偏差，从而经PI 调节后得到电流的参考值，得出实际的电流反馈量与该电流参考值之间的偏差调节后为控制器提供PWM 占空比的控制量，来实现电动机的速度控制vii。
目前无刷直流电机的主要应用中，电动自行车上的控制器一般采用的是单片机或无刷直流电机的专用控制芯片，但在一些要求调速精度高、速度快的场合也有很多采用DSP 实现电机的控制。
无刷直流电机的调速控制框图如图1-1 所示。
1.3.2 无位置传感器控制无位置传感器的控制是有关人士研究的一个热点，因为没有了位置传感器，所以电机的结构更加简单，当然，电机的重量体积都会相应的降低。
目前应用比较广泛的无位置传感器电机的反馈信号主要是通过感应电动势的过零点来测量，称之为反电动势检测法。
该方法是目前较为成熟的一种检测方法。
因为它比较容易实验，已经被应用于许多领域。
其检测方法是:无刷直流电机在忽略电枢反应的前提下，稳态运行时通过检测电机未导通相的反电势过零点以获得转子位置信号，从而控制电流的切换，实现电机的正常运行viii。
但是电机处于静止状态或低速运行时，此时绕组反电动势为零或极小，无法利用反电势法进行检测，故采用反电势法进行转子位置检测时，须用其他方式解决电机的起动问题。
无位置传感器法虽然使得无刷直流电机控制系统的体积、信号线及制造工艺等方面得到了一定的下降，但是由于附加了新的控制算法、对于换相点的确定及估算精度和运行的平稳性等很多方面还有待进一步研究。
目前，无位置传感器无刷直流电机的位置检测方法除了反电动势法外，还有续流二极管检测法ix、电感检测法x、定子三次谐波法xixii、卡尔曼滤波法xiii、基于状态观测器的估算方法xiv等，伴随着人工智能的不断改革，有许多学士尝试通过人工智能的检测方法来实现无刷直流电机的位置检测。
然而由于各种检测方法还存在着许多不足，每种方法都有其优点同时也有其不足之处，因此对无位置传感器无刷直流电机的控制的研究还有一段旅程要走。
1.3.3 新型的控制策略目前在许多文献中关于对无刷直流电机控制的研究还有较多新的控制思路，在这些控制思路中将较为先进的控制算法融入到整个无刷直流电机控制的系统中。
目前较为先进的控制策略有直接转矩控制无刷直流电机xv，加入了模糊控制理论的直接转矩控制xvi，此外在很多文献中，还将自适应理论、混沌理论等也被应用到无刷直流电机的控制中了，还有应用先进的PID 控制方法实现无刷直流电机的控制的。
总而言之，无刷直流电机以其突出的结构特性和电机运行中独有的数字控制方式，在控制方法多样化与广泛的应用方面，提供了一个可以扩展的平台。
1.4 无刷直流电机的应用领域无刷直流电机凭借其寿命长、噪声小、可控性高、便于维护、高效率等优点，被广泛的应用于航空航天、工业化生产以及日常生活等各个领域。
1)在现代航空航天中。
许多新产品都采用了无刷直流电动机。
比如，由于应用环境的局限性，在航空航天领域，优先考虑可控性高、体积小的动力系统。
无刷直流电机在航空航天用磁悬浮飞轮系统、陀螺仪中得到了较好的应用xvii。
还被用于飞机的自动驾驶、太空飞船舱内各种电动机。
2）工业化生产领域在数控机床、印刷纺织、机械制造等领域,无刷直流电机被广泛的运用。
由于无刷直流电机具有效率高、定位精准等优点，便于提高了生产效率；目前在自动化生产线的驱动系统中，无刷直流电机也被广泛的应用。
由于其性能优异，正逐步代替传统的直流伺服电机和步进电机。
3）日常生活在紧张繁忙的办公室里，我们处处能发现无刷直流电机的身影。
如打印机、录音机、LD 影碟机和办公用粉碎机等办公设备都广泛使用无刷直流电机。
在计算机的硬盘驱动器、光盘驱动器的电机采用的也都是是无刷直流电机。
伴随着对家用电器性能要求的提高，很多家电也都使用了无刷直流电机。
如空调、冰箱、跑步机、油烟机、摄像机、照相机等等。
无刷直流电机也广泛应用于电动汽车领域，如汽车空调、电动座椅、安全气囊等汽车车载设备中。
由此可见，无刷直流电机正逐步改变我们的生活。
它的应用范围逐渐扩大，因此对无刷直流电机的深入研究具有着很强的实践理论意义。
第二章无刷直流电机的工作原理与数学模型2.1 无刷直流电机系统组成从对电机广义的定义上来说，无刷直流电机的组成主要有电机的本体、位置传感器、逆变器等。
因为无刷直流电机减少了电刷，省略了换相机构，无刷直流电机是由外部电子电路实现的控制器来完成换相的。
而输入量与反馈量是数字电子电路来实现无刷直流电机的换相主要成分。
而然数字电路的输出信号比较弱，需要凭借驱动电路将电子电路的输出信号放大来驱动逆变电路从而实现电机的换相。
与此同时，也可以通过软件来完成电机的速度调节。
由此可见，无刷直流电机系统中尤为关键的一部分就是控制器。
无刷直流电机系统的组成如图2-1所示2.2 无刷直流电机的控制原理无刷直流电机的转子是永磁体，通过电枢绕组产生的电枢磁场是定子。
由于电枢绕组的通断状态是有限的，因此产生的磁场是跳跃的。
在跳跃的定子磁场的吸引下，转子磁场与定转子的磁场运行基本同步。
如果定子磁场的运行超前转子磁场90°的电角度，那么定子将带动转子运动，从而产生正的电磁转矩，电机正转。
相反，如果定子磁场的运行滞后转子磁场90°的电角度，就会产生负的电磁转矩，电机则反转。
由此可见要想使电机能够同步运行并且产生稳定的电磁转矩，那么就必须保持定子磁场与转子磁场在空间上的绝对静止。
根据定子绕组，我们可以将无刷直流电机分为单相、两相、三相、四相等。
下面以三相星形接法的无刷直流电机为例介绍其原理。
当电机运转时，定子三相电枢绕组感生转子磁极成梯形波的反电动势。
功率逆变器为120°导通型半桥逆变电路。
驱动电压是矩形波，电枢电流是梯形波；在电机运行过程中，只有两相通电；在360°电角度的气隙范围内电枢绕组有6 次换向，每个开关管导通60°电角度；反电动势与相电流同相位。
无刷直流电机系统原理图如图2-2 所示电机通过位置传感器将转子的位置信号送给控制器。
无刷直流电机的控制系统中是由控制器根据输入与反馈量获得PWM信号给驱动电路，再由驱动电路来驱动桥式逆变器。
无刷直流电机的控制器根据位置信号计算相应的PWM 脉宽，输出 6 路PWM 脉冲给执行机构，执行机构驱动电机运行。
对于三相六状态的无刷直流电机逆变器的导通时序为：任一时刻只能有两个IGBT 开关管处于导通状态，同时这两个导通的开关管不能在同一桥臂上，每个开关管导通120°，60°换相一次。
开关管导通的逻辑为VT1、VT6—VT1、VT2—VT3、VT2—VT3、VT4—VT5、VT4—VT5、VT6—VT1、VT6 图（2-3）为逆变器6 个IGBT 开关管的时序图。