BLDC电动机本体设计及控制原理(详细版)
三相无刷直流电机原理和控制方法
三相无刷直流电机原理和控制方法一、BLDC电机的工作原理：BLDC电机是由无刷电机和电子调速器组成的系统。
其工作原理主要包括定子和转子两部分。
1.定子部分：BLDC电机的定子上有三个永磁铁，分别是U、V、W相。
这三个相互相隔120度，每个相上都有两个定子绕组。
当定子绕组通电时，会在定子上形成一个旋转的磁场。
2.转子部分：BLDC电机的转子上有多个永磁铁，通常为四个或六个。
这些永磁铁构成了转子的磁极，通过转子上的轴向磁力使得电机可以旋转。
3.电子调速器：BLDC电机的电子调速器主要由功率器件和控制电路组成。
控制电路通过传感器检测电机的转子位置和速度，并根据外部的控制信号来控制功率器件的开关，从而控制电机的转速和运行状态。
BLDC电机的工作原理是通过改变定子绕组的电流方向以产生旋转磁场，进而旋转转子来完成工作的。
二、BLDC电机的控制方法：BLDC电机的控制方法主要包括传感器控制和传感器无控制两种。
1.传感器控制：传感器控制是通过传感器检测电机的旋转位置和速度，并将这些信号反馈给控制器，从而调整电机的驱动信号来控制电机的运行状态和转速。
传感器控制的优点是精确度高、控制稳定，但需要安装传感器，增加了电机的结构复杂性和成本。
2.传感器无控制：传感器无控制是通过算法来估计电机的转子位置和速度，而无需使用传感器。
常见的传感器无控制方法有基于反电动势法和基于电流观测法。
基于反电动势法是通过测量电机绕组的反电动势来推测转子位置和速度。
该方法简单直观，但对低速和低转矩的控制效果不好。
基于电流观测法是通过观察电机绕组的电流变化来推测转子位置和速度。
该方法相对准确，但对电流测量的要求较高。
传感器无控制的优点是结构简单、成本低，但其精确度和控制稳定性相对较差。
三、总结：BLDC电机将传统的有刷直流电机中的机械换向器替换成了电子换向器，具有结构简单、效率高、控制精度高和使用寿命长等优点。
其工作原理是通过改变定子绕组的电流方向以产生旋转磁场，进而旋转转子来完成工作的。
BLDC永磁电机及其控制原理
BLDC永磁电机及其控制原理BLDC（Brushless DC）永磁电机是一种无刷直流电机，也被称为无刷永磁同步电机（PMSM）。
相比传统的有刷直流电机，BLDC永磁电机具有更高的效率、更低的噪音和更长的寿命。
它广泛应用于电动车、航空航天、工业自动化等领域。
BLDC永磁电机的控制原理是通过对电机的三相电流进行控制来达到转速和转矩的调节。
在BLDC电机中，转子上有若干个磁极，而定子上有三个相位相差120度的绕组。
当电流通过绕组时，会产生旋转磁场，而与磁场同步旋转的转子也会跟随旋转。
根据BLDC电机的永磁特性，当电流通入发磁绕组时，转子磁极与定子绕组之间会产生磁力吸引或排斥的作用，从而产生转矩。
BLDC永磁电机的控制可以分为传感器反馈控制和无传感器反馈控制两种方式。
传感器反馈控制通常使用霍尔传感器或编码器等装置来检测转子位置和速度，并将反馈信号送回电机控制器，通过控制器来调整电机相位和电流。
这种方式可以实现高精度的转速和转矩控制，但需要额外的传感器装置，增加了成本和复杂度。
而无传感器反馈控制则是通过估算转子位置和速度来实现控制。
无传感器反馈控制算法通常使用反电动势（Back EMF）估算转子位置和速度。
反电动势是由于转子磁极与定子绕组之间的磁感应产生的电势，它与转速成正比。
通过测量电机相电流和反电动势，可以估算出转子位置和速度，并通过控制器来调整电机相位和电流。
这种方式不需要额外的传感器装置，减少了成本和复杂度，但精度较传感器反馈控制略低。
在BLDC永磁电机的控制中，还需要考虑到换相问题。
换相是指在相位旋转时切换绕组的通电顺序，以保持转子与磁场的同步。
传统的换相方式是基于霍尔传感器或编码器等装置来获取转子位置，然后通过控制器来调整相位。
而在无传感器反馈控制中，需要使用特定的换相算法来估算转子位置，并实现正确的换相。
常见的换相算法有霍尔换相法、反电动势换相法和电角度法等。
总之，BLDC永磁电机的控制原理是通过对电机的三相电流进行控制来实现转速和转矩的调节。
BLDC电机基本控制原理
BLDC电机基本控制原理1.构成BLDC电机的基本组件：BLDC电机由定子、转子和控制器三个主要部分组成。
定子是由三个线圈组成，分别被称为A相、B相、C相。
转子是由永磁体构成，通过控制器产生的电流进行驱动。
2.BLDC电机的工作原理：BLDC电机依靠定子线圈产生的磁场与转子永磁体之间的互作用来实现运动。
根据电流的输入顺序和大小，控制器可以控制定子线圈的磁场与转子磁场之间的相对位置。
3.BLDC电机的控制方式：BLDC电机可以通过不同的控制方式来实现速度和转矩的控制。
常见的控制方式有无传感器控制和有传感器控制两种。
4.无传感器控制：无传感器控制方式是指通过控制器来估计转子位置和速度，从而实现电机的控制。
通常使用的技术有估算转子位置的反电动势法和反电势法。
通过估算转子位置和速度，控制器可以控制定子线圈的通电顺序和大小，从而实现电机的控制。
5.有传感器控制：有传感器控制方式是指在电机上安装转子位置传感器，通过测量转子位置来实现电机的控制。
常见的位置传感器有霍尔传感器和编码器。
通过精确测量转子位置，控制器可以准确控制定子线圈的通电顺序和大小，从而实现电机的高精度控制。
6.BLDC电机控制器的工作原理：控制器是BLDC电机控制的核心部件，它根据输入的控制信号和反馈信号来计算合适的控制算法，并驱动定子线圈的通断。
控制器通常由微控制器、功率放大器和驱动电路组成。
7.BLDC电机的应用：BLDC电机由于其结构简单、运行平稳和效率高等特点，在许多领域都有广泛的应用。
常见的应用包括电动汽车驱动系统、医疗设备、家用电器、工业自动化等。
总之，BLDC电机的基本控制原理包括构成BLDC电机的基本组件、工作原理、控制方式、控制器的工作原理以及应用等方面。
了解BLDC电机的基本控制原理，有助于对于该类电机的使用和设计有更深入的理解。
直流无刷电动机工作原理与控制方法
直流无刷电动机工作原理与控制方法直流无刷电动机（Brushless DC Motor，简称BLDC）是一种基于电磁力作用实现机械能转换的电机。
与传统的有刷直流电动机相比，BLDC 电机不需要传统的用于换向的有刷子和槽型换向器，具有寿命长、效率高和维护方便等优点。
BLDC电机广泛应用于工业自动化、电动车辆、航空航天等领域。
BLDC电动机的工作原理如下：1.结构组成：BLDC电动机主要由转子、定子和传感器组成。
2.定子：定子是由硅钢片叠压而成，上面布置有若干个线圈，通电后产生磁场。
3.转子：转子上布置有磁铁，组成多个极对，其中每个极对由两个磁体构成。
4.传感器：BLDC电机中通常搭配有霍尔传感器或者编码器，用于检测转子位置，实现无刷电机的精确控制。
BLDC电动机的控制方法如下：1.转子位置检测：通过霍尔传感器或编码器检测转子位置，以便控制电机的相电流通断和电流方向。
2.电流控制：根据转子位置信息，利用控制算法控制电机的相电流，将电流引导到正确的相位上以实现电机的转动。
3.电压控制：根据电机转速需求，控制电机的进给电压，调整电机转速。
4.速度控制：通过调整电机的进给电压和相电流，使电机达到所需的速度。
5.扭矩控制：通过控制电机的相电流大小，控制电机的输出扭矩。
BLDC电机的控制可以分为开环控制和闭环控制两种方式：1.开环控制：根据电机的数学模型和控制算法，在事先给定的速度范围内，根据转子位置信息和电机参数计算出合适的相电流和电压进行控制。
开环控制简单，但无法实现高精度的转速和位置控制。
2.闭环控制：通过传感器实时检测转子位置和速度，在控制算法中进行比较，调整相电流和电压，使电机输出所需的速度和扭矩。
闭环控制可以实现高精度的转速和位置控制，但相对于开环控制，需要更多的硬件和软件支持。
总结起来，BLDC电动机通过转子位置检测和电流控制实现高精度的转速和位置控制。
在控制方法上，可以采用开环控制或闭环控制，根据具体应用的需求选择合适的控制方式。
BLDC电动机本体设计及控制原理
BLDC电动机本体设计及控制原理一、BLDC电动机的本体设计1.1结构设计BLDC电动机由一个定子和一个转子组成。
定子是由绕组和铁芯组成的，绕组的线圈数量决定了电机的相数。
转子通常采用永磁体，可以是永久磁铁或通过外部永磁场产生的磁场。
定子和转子之间的空隙称为极间隙，极间隙的大小直接影响电机的性能。
1.2材料选择BLDC电动机的材料选择对电机的性能和寿命具有重要影响。
定子铁芯通常使用硅钢片，可以降低铁损耗和铜损耗。
绕组线圈通常采用高导磁的铜线，以减少电阻和电流损耗。
转子磁铁可以是永久磁体，常见的材料有钕铁硼和钴磁钠。
选择合适的磁体材料可以提高电机的磁场强度和效率。
1.3冷却设计BLDC电动机在工作过程中会产生热量，过高的温度会影响电机的性能和寿命。
因此，合理的冷却设计是非常重要的。
常见的冷却方式包括自然冷却、风冷却和水冷却等。
对于大功率的电机，通常采用风冷却或水冷却方式来提高冷却效果。
1.4机械结构设计二、BLDC电动机的控制原理2.1磁场定向2.2相序控制BLDC电动机通过电流的改变来改变磁场的方向。
根据电流的相序控制，可以使得磁场始终与定子的磁场相互作用，从而实现电机的转动。
相序控制通常采用电子换向器来实现，可以根据转子位置信号和控制算法来控制相序的改变。
2.3PWM控制脉宽调制（PWM）是控制BLDC电动机速度和转矩的常用方式。
通过改变PWM信号的占空比，可以改变电机输入的电压和电流。
通常使用PID控制算法或其他控制算法来根据电机的反馈信号实现闭环控制。
2.4电压和电流保护总结：本文从BLDC电动机的本体设计和控制原理两个方面进行了详细的介绍。
BLDC电动机的本体设计包括结构设计、材料选择、冷却设计和机械结构设计等内容。
BLDC电动机的控制原理包括磁场定向、相序控制、PWM 控制和电压电流保护等内容。
这些内容综合起来，可以实现BLDC电动机的高效运行和控制。
BLDC电动机本体设计及控制原理(详细版)
故障代码 输出
CAP捕获位置信号
位置信号
某稀土永磁无刷直流电动机系统框图
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CHENLI
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无刷直流电动机系统组成
1） 控制器
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无刷直流电动机控制器
控制器的组成
█ 开关主电路
█ 驱动电路
█ 控制电路
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无刷直流电动机控制器
1
█ 1955 年，美国 D. 哈利森等人首次 发明了应用晶体管代替机械换向器的无 刷直流电动机，但当时没有电机转子位 置检测器件，该电机没有起动能力。
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无刷直流电动机发展历史
█ 1962年，人们使用霍尔元件来检测 转子位置并控制绕组电流换相，无刷直 流电动机达到实用化，但受到晶体管容 量的限制，电机容量相对较小。
发展方向75无刷直流电动机系统组成2电机本体76无刷直流电动机电机本体电机本体构成永磁转子定子绕组77无刷直流电动机电机本体永磁转子78无刷直流电动机永磁转子径向式切向式永磁体充磁方向snnssssnn隔磁套nnsnnss隔磁间隙轴轴79无刷直流电动机永磁转子稀土磁钢主磁极实心转子铁心轴nsnssnns等厚磁极的转子结构80无刷直流电动机永磁转子切向无间隔等厚磁极的转子结构轴nsnssnns81无刷直流电动机永磁转子轴nsnsnnss等径磁极的转子结构82无刷直流电动机永磁转子???b??nsns?b00径向式切向式稀土永磁磁极永磁电机气隙磁密波形83无刷直流电动机空载磁场84无刷直流电动机空载磁场85无刷直流电动机空载磁场86无刷直流电动机空载磁场87无刷直流电动机空载磁场88无刷直流电动机空载磁场89无刷直流电动机空载磁场90无刷直流电动机永磁转子子六极永磁无刷直流电动空载磁场91增磁时的cppm无刷电机92无刷直流电动机永磁转子0bcff0ab123r1空载特性曲线2负载特性曲线3永磁体退磁曲线空载工作点负载工作点磁钢的空载和负载工作点93无刷直流电动机永磁转子磁钢的低温和高温工作点abrcff0ab123rcf1负载特性曲线2永磁体低温退磁曲线3永磁体高温退磁曲线低消耗温工作点高温工作点94定子绕组无刷直流电动机电机本体95无刷直流电动机绕组型式整数槽分布绕组q整数分数槽分布绕组q分数变压器式绕组螺线管式绕组96无刷直流电
bldc控制原理
bldc控制原理BLDC（无刷直流电机）控制是现代电机控制领域的一个热门话题。
这种电机的控制被广泛应用于家用电器、无人机、自动化设备等自动控制系统中。
本文将介绍BLDC电机的基本工作原理和控制策略。
BLDC电机的工作原理通常，BLDC电机由永磁体、转子、驱动电子器件和控制电路组成。
永磁体通常位于电机的外部并固定在定子上，而转子则包含一组绕在铁芯上的绕组。
当这些绕组被激励时，它们产生一个磁场，这个磁场与永磁体产生的磁场相互作用，从而导致电机转动。
BLDC电机有三个绕组，分别称为A、B和C绕组。
这些绕组放置在定子上，并与转子上的磁极相交。
在运行时，BLDC电机通过不断交替激活这三个绕组中的一组或多组来实现转子旋转。
这个过程需要一个特殊的控制器，它根据电机的运转状态和需求来控制三个绕组的激励。
控制BLDC电机的策略要控制BLDC电机的旋转，需要将控制信号发送给电机控制器。
这个信号可以是数字脉冲宽度调制（PWM）信号。
此外，还需要描述BLDC电机的状态和控制策略的控制器。
常用的控制策略包括：1.交替相邻的绕组：这种控制策略是最简单的，并且可以实现BLDC 电机的高速运行。
在此策略中，只有两个相邻的绕组被同时激活，并且在接下来的时间段内分别切换。
2.正/反向旋转：在这种控制策略中，控制器可以发送一个指示电机正向旋转或反向旋转的信号。
当要逆转电机的方向时，需要改变绕组的激励顺序。
3.按需交替绕组：这种控制策略基于电机负载和应用需求。
控制器可以根据电机的负载发出不同的交替激励顺序信号。
这种方法可以实现电机的低功耗运行和更高的能效。
总结BLDC电机控制是现代电机控制领域的一个重要课题。
它可以通过不同的控制策略来实现高效的转动和负载适应性。
随着新技术的不断进步，BLDC电机控制也将得到更精细和高效的改进，从而在未来的自动化、航空航天、医疗等领域展现出更多的应用价值。
BLDC电动机本体设计及控制原理(详细版)
BLDC电动机本体设计及控制原理(详细版)一、引言直流无刷电动机（Brushless DC Motor，BLDC）是近年来研究与应用领域日益扩大的电机类型。
它具有高效率、高转矩、低噪音、长使用寿命等优点，广泛应用于电动汽车、航空航天、家用电器、微型机器人等领域。
本文主要论述BLDC电动机本体设计及控制原理。
二、BLDC电动机结构及工作原理BLDC电动机主要由转子、定子、传感器、电路控制系统等部分组成。
1. 转子转子是BLDC电动机的核心部分，主要由磁铁和轴组成。
磁铁通常采用强磁性永磁体，由于磁阻较小、磁延迟性小，因此稳定性好，容易控制。
轴材料通常为钢铁材料，既满足强度要求，又具备较高的刚度。
转子采用永磁体的励磁方式，可以降低电机的故障率。
2. 定子定子是BLDC电动机的外部部分，主要由铁芯和绕组组成。
定子铁芯通常由硅钢片穿插叠压而成，目的是避免铁芯中涡流的损耗。
绕组则由若干个线圈组成，其数量与定子极数有关。
3. 传感器传感器主要包括霍尔元件和编码器。
霍尔元件主要用于检测转子磁极位置，编码器用于检测转子具体位置。
这些传感器输出的信号可以通过控制器计算得到电机的精确位置和转速。
4. 电路控制系统电路控制系统主要由驱动电路和控制器组成。
由于BLDC电机是三相交流电机，因此需要采用三相桥式电路进行驱动。
这种电路可以通过PWM技术实现精确的电机控制。
BLDC电动机的工作原理是依靠磁场作用产生电动力矩，具体而言，是依靠定子电流的旋转磁场作用与永磁体产生相互作用力而产生电动力矩的。
BLDC电机通过不断改变定子电流方向和大小来控制电机的转速和方向。
三、BLDC电动机控制原理1. 电机转速控制为了实现BLDC电动机的精确控制，需要对电机的转速进行控制。
一般采用PID控制算法对电机进行控制。
PID算法通过将实际转速与设定值进行比较，计算出误差，然后根据误差大小来调整控制电压的大小和方向。
这种方法可以有效地降低电机的振动和噪声，提高电机的精度和稳定性。
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无刷直流电动机控制器
█ 逆变电路
分立功率器件：功率晶体管GTR 、功率 场效应管 MOSFET、绝缘栅晶体管 IGBT、可关断晶闸管GTO、MCT
功率集成电路：功率开关管集成块、智能 化功率模块 IPM
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无刷直流电动机控制器
4
无刷直流电动机概述
1. 无刷直流电动机的应用
5
计算机中的无刷电机
6
计算机中的无刷电机
7
电动自行车中的无刷电机
8
家用电器中的无刷电机
9
本田 HEV INSIGHT
10
丰田混合电动汽车开发历程
11
本田 Insight 发动机和无刷电机
12
并联式混合动力系统
13
本田CIVIC的动力分配策略
一、无刷电机概述 二、无刷电机原理与特性 三、无刷电机控制 四、无刷电机转矩脉动 五、无刷电机电磁设计
2
稀土永磁无刷直流电动机
Rare Earth Permanent Magnet Brushless DC Motor，BLDCM
一、无刷电机概述
3
无刷直流电动机概述
1. 无刷直流电动机的应用 2. 无刷直流电动机发展历史 3. 无刷与有刷直流电动机比较 4. 无刷直流电动机的特点 5. 无刷直流电动机系统组成
而改善了电机的有关性能； █ 产生近似矩形波的气隙磁场，可设
计成方波无刷直流电动机；
57
稀土永磁无刷直流电动机特点
█ 抗电枢反应去磁能力强，更适合 突然反转、堵转等运行工况；
█ 退磁曲线线性、可逆，简化了设 计和分析。
58
无刷直流电动机概述
5. 无刷直流电动机 系统组成
59
无刷直流电动机系统组成
1） 控制器
64
无刷直流电动机控制器
控制器的组成 █ 开关主电路 █ 驱动电路 █ 控制电路
65
无刷直流电动机控制器
1
3
5
接 整
R3
D7
流
桥
C3
4
6
2
滤波电路 缓冲电路
逆变电路
无刷直流电动机开关主电路
66
无刷直流电动机控制器
█ 缓冲电路作用
减少开关管承受的尖峰电压，使开关管 工作在安全区域内，提高主电路的可靠性。
54
无刷直流电动机主要特点
█ 系统成本相对较低
逆变器方波电流容易实现，控制器结 构较简单；电机可采用整距集中绕组，制 造工艺较简单；转子位置传感器结构简单， 成本低。
55
90年代以来永磁材料发展状况
钕铁硼 钐钴 铁氧体
永磁材料的磁能积 56
稀土永磁无刷直流电动机特点
█ 可明显降低电机重量，减小其体积； █ 缩短转子外径，增加气隙长度，进
无刷直流电动机主要特点
█ 容易实现转矩控制
无刷直流电机的电磁转矩 Tem= KT Ff Fa sinθ
无刷直流电动机具有与直流电动机 相似的转矩特性。
50
无刷直流电动机主要特点
电力拖动系统转动方程
GD 2 dn Tem TL 375 dt
Tem n TL
51
无刷直流电动机主要特点
异步电动机的电磁转矩
█ 无刷直流电动机系统组成 1） 控制器 2） 电机本体 3） 霍尔位置传感器
60
无刷直流电动机系统组成
直流电源
控制器
输出
电动机
转子位置传感器
无刷直流电动机系统框图
61
无刷直流电动机系统组成
逆变电路
1
3
5
A
电机
B
C
4
6
2
V1－V6
控
驱动电路
制
器
控制电路
AS
霍尔位置 传感器
B
C
三相永磁无刷直流电动机系统图
46
无刷与有刷直流电动机比较
█ 通常 BLDCM 带有转子位置检 测传感器，而 DCM 则不需这种位 置检测装置。
47
无刷直流电动机概述
4. 无刷直流电动机 的特点
48
无刷直流电动机主要特点
█ 永磁无刷结构
电机免维护，可高速运行，因此 可降低电机体积和重量，具有高功率 和转矩密度和高效率。
49
27
无刷直流电动机概述
3. 无刷直流电动机 的特点
28
无刷直流电动机分类
█ 无刷直流电动机分为方波和正弦波电流驱动。 正弦波电流驱动的无刷电动机名称比较多，英、 美称为永磁同步电动机（PMSM），或无刷交流 电动机（BLACM），日本、欧洲一些国家则称 之为交流伺服电动机（AC Servo）” 。
无刷直流电动机发展历史
█ 有刷直流电动机 有刷直流电动机具有良好的起动和
调速性能，但其存在换向器和电刷，导 致换向火花、电磁干扰、可靠性差、造 价高等一系列问题。
20
无刷直流电动机发展历史
█ 异步电动机 异步电动机结构简单、运行
可靠、价格便宜，但其调速和起 动性能不佳。
21
无刷直流电动机发展历史
交流电动机 异步电动机 多相 单相
电动机
直流电动机
同步电动机
换向式 永磁
单极式 电励磁
无刷直流 有刷直流 串励 并励 复励
永磁同步
磁滞
步进
磁阻
单相
多相
开关磁阻
同步磁阻
永磁 永磁 电励磁 混合 永磁 变磁阻
31
有刷直流电动机的基本结构
PM Poles
Fan
Brushes
Bearing
Rotor winding
Rh
BLDCM
u
* n
u*
转速
i
调节器
un
ui
电流 ur
调节器
驱动电路
电流检测
up
PWM 发生器
A／D
uc 三角波
发生器
运行状 态判断
逻辑控 制单元
位置信 号处理
反馈电流综合 速度反馈单元
无刷直流电动机微机控制系统
PS
71
无刷直流电动机控制器
█ 控制电路的作用（1）
● 对转子霍尔位置传感器输出的信号、 PWM 调制信号、正反转和制动信号 进行逻辑综合，给驱动电路提供相应 的导通和关断信号；
稀土永磁无刷直流电动机
Rare Earth Permanent Magnet Brushless DC Motor ( BLDCM )
湖北工业大学稀土电机及控制研究所 1
稀土永磁无刷直流电动机
Rare Earth Permanent Magnet Brushless DC Motor， BLDCM
S
SN
轴
NS
S
实心转子铁心
N
等厚磁极的转子结构
79
无刷直流电动机永磁转子
N S
S N 轴 NS
S N
切向无间隔等厚磁极的转子结构
80
无刷直流电动机永磁转子
N S
SN
轴
NS
S
N
等径磁极的转子结构
81
无刷直流电动机永磁转子
稀土永磁磁极
N
B
S
B
SN
0
0
径向式
切向式
永磁电机气隙磁密波形 82
无刷直流电动机空载磁场
39
无刷与有刷直流电动机比较
█ 无刷直流电动机与有刷直 流电动机有相同的设计思想和 设计方法。
40
无刷与有刷直流电动机比较
█ 有刷直流电动机磁极磁 场与电枢磁场始终处于正交 状态。
41
无刷与有刷直流电动机比较
N
Fa
n
Ff
S
42
无刷与有刷直流电动机比较
█ 无刷直流电动机磁极磁场与电枢磁 场处在某一变化范围内。如三相无刷直 流电动机 60°~ 120°范围内变化。
14
电动汽车中的无刷电机
电机及控制器
15
电动汽车中的无刷电机
永磁体
永磁体
外转子结构的无刷电动机
16
外转子混合励磁无刷电机
內定子鐵心
外轉子鐵心
軸
永磁極 鐵極
勵磁繞組 17
电动汽车中的无刷电机
控制器
电机
减速齿轮
电机、控制器和减速箱一体化结构
18
无刷直流电动机概述
2. 无刷直流电动机 发展历史
19
29
无刷直流电动机分类
交流电动机 异步电动机
电动机
直流电动机
同步电动机
换向式 单极式
永磁
电励磁
多相 单相 笼型 绕线
串励 并励 复励
无刷直流 永磁同步 磁滞
步进
磁阻
开关磁阻 同步磁阻
电阻式 电容式 罩极式
单相 多相 混合 永磁 变磁阻
电容起动 电容运行 电容运行 永磁 永磁 电励磁
30
无刷直流电动机分类
Tem=CTΦδIa cos
一般情况下，Ff 、Fa非正交， 即Φδ 、 Ia 之间存在耦合关系。
52
无刷直流电动机主要特点
直流电动机电磁转矩 Tem= CT Φδ Ia = CT’ Ff Fa
53
无刷直流电动机主要特点
无刷直流电动机电磁转矩
Tem= KT Ff Fa sinθ
一般情况下,θ为90º（或平均值为90º）， 调节永磁无刷直流电动机电枢电流（电压） 便可实现对转矩的控制。
Φ 空载工作点
1
Φr
3－永磁体退磁曲线
2
A
B
Φ0