無(wú)刷直流永磁電機(jī)與自控式永磁同步電機(jī)的比較

永磁同步是正弦波氣隙， 越正弦越好，因此極對(duì)數(shù)上選擇分?jǐn)?shù)槽繞組，如4極15槽，10極12槽等，磁鋼一般是面包形，平行充磁， 傳感器一般配置增量型編碼器，旋轉(zhuǎn)變壓器，絕對(duì)編碼器等。驅(qū)動(dòng)i方式一般采用正弦波驅(qū)動(dòng)，如FOC算法等。用于伺服場(chǎng)合。

你可以從內(nèi)部結(jié)構(gòu)， 傳感器， 驅(qū)動(dòng)器，以及應(yīng)用場(chǎng)合判別。這種電機(jī)也可以互換使用，不過(guò)會(huì)使性能下降。對(duì)于大多數(shù)氣隙波形介于兩者之間永磁電機(jī)，主要看驅(qū)動(dòng)方式。

無(wú)刷直流電機(jī)通常情況下轉(zhuǎn)子磁極采用瓦型磁鋼，經(jīng)過(guò)磁路設(shè)計(jì)，可以獲得梯形波的氣隙磁密，定子繞組多采用集中整距繞組，因此感應(yīng)反電動(dòng)勢(shì)也是梯形波的。無(wú)刷直流電機(jī)的控制需要位置信息反饋，必須有位置傳感器或是采用無(wú)位置傳感器估計(jì)技術(shù)，構(gòu)成自控式的調(diào)速系統(tǒng)?？刂茣r(shí)各相電流也盡量控制成方波，逆變器輸出電壓按照有刷直流電機(jī)PWM的方法進(jìn)行控制即可。本質(zhì)上，無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)也是一種永磁同步電動(dòng)機(jī)，調(diào)速實(shí)際也屬于變壓變頻調(diào)速范疇。

無(wú)刷直流永磁電動(dòng)機(jī)（BLDCM）與自控式永磁同步電動(dòng)機(jī)（PMSM）就電動(dòng)機(jī)本體而言，基本上具有一樣的結(jié)構(gòu)：三相電樞繞組設(shè)置在定子上，永磁體磁極設(shè)置在轉(zhuǎn)子上。然而，就其運(yùn)行原理和控制模式而言，無(wú)刷直流永磁電動(dòng)機(jī)（BLDCM）與自控式永磁同步電動(dòng)機(jī)（PMSM）是不一樣的。

BLDCM是無(wú)刷直流電機(jī)（Brushless Direct Current Motor）的英文簡(jiǎn)稱(chēng)；PMSM全稱(chēng)為permanent magnet synchronous motor， 即永磁同步電機(jī)。

兩者磁場(chǎng)的區(qū)別

在一般情況下，如果電動(dòng)機(jī)的三相電樞繞組與單極性非橋式電子換向（相）電路相連接，或者與120°導(dǎo)通型半橋逆變電路相連接；驅(qū)動(dòng)電壓是直流矩形波電壓，希望轉(zhuǎn)子永磁體磁極能在工作氣隙內(nèi)產(chǎn)生接近矩形波或梯形波的磁場(chǎng)，進(jìn)而在電樞繞組內(nèi)感生接近矩形波或梯形波的反電動(dòng)勢(shì)；電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，三相電樞繞組通常是一相一相輪流導(dǎo)通，或者是兩相兩相輪流導(dǎo)通，在工作氣隙內(nèi)產(chǎn)生“跳躍式”旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，我們把這樣的永磁電動(dòng)機(jī)稱(chēng)為無(wú)刷直流永磁電動(dòng)機(jī)，簡(jiǎn)稱(chēng)無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)（BLDCM）。

在一般情況下，如果電動(dòng)機(jī)的三相電樞繞組與180°導(dǎo)通型半橋逆變電路相連接；驅(qū)動(dòng)電壓是經(jīng)由正弦脈寬調(diào)制的脈沖電壓，或者是經(jīng)由空間矢量脈寬調(diào)制的脈沖電壓，希望轉(zhuǎn)子永磁體磁極能在工作氣隙內(nèi)產(chǎn)生接近正弦波形的磁場(chǎng)，進(jìn)而在電樞繞組內(nèi)感生接近正弦波形的反電動(dòng)勢(shì)；電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，三相電樞繞組同時(shí)接通，在工作氣隙內(nèi)產(chǎn)生“連續(xù)式”圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，我們把這樣的永磁電動(dòng)機(jī)稱(chēng)為自控式永磁同步電動(dòng)機(jī)（PMSM）。

電機(jī)特點(diǎn)和應(yīng)用

無(wú)刷直流水磁電動(dòng)機(jī)（BLDCM）與自控式永磁同步電動(dòng)機(jī)（PMSM），除了都具有線性的機(jī)械特性外，還各自具有不同的特點(diǎn)和不同的應(yīng)用領(lǐng)域。

●無(wú)刷直流永磁電動(dòng)機(jī)（BLDCM）的特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域

1）電樞繞組利用不充分；

2）希望轉(zhuǎn)子永磁體磁極能在工作氣隙內(nèi)產(chǎn)生接近矩形波或梯形波的磁場(chǎng)：

3）通常采用霍爾器件作為電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子位置傳感器；

4）控制電路比較簡(jiǎn)單；

5）力矩脈動(dòng)比較大；

6）控制精度比較低；

7）價(jià)格比較便宜。

無(wú)刷直流永磁電動(dòng)機(jī)（BLDCM）適用于功率等級(jí)在300W以下的單一速度和穩(wěn)定速度運(yùn)行的場(chǎng)合，例如，計(jì)算機(jī)軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器（FDD）、硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器（HDD）、視聽(tīng)設(shè)備的主軸（SPINDLE）驅(qū)動(dòng)、激光打印機(jī)、電動(dòng)自行車(chē)、汽車(chē)電機(jī)、叉車(chē)、升降機(jī)構(gòu)、電動(dòng)縫紉機(jī)、風(fēng)機(jī)、泵等。

●自控式永磁同步電動(dòng)機(jī)（PMSM）的特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域

1）電樞繞組利用好；

2）希望轉(zhuǎn)子永磁體磁極能在工作氣隙內(nèi)產(chǎn)生接近正弦波形的磁場(chǎng)；

3）通常采用無(wú)接觸式旋轉(zhuǎn)變壓器作為電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子位置傳感器；

4）控制電路比較復(fù)雜；

5）力矩脈動(dòng)??；

6）控制精度高、動(dòng)態(tài)性能好；

7）價(jià)格比較貴。

自控式永磁同步電動(dòng)機(jī)（PMSM）適用于功率等級(jí)在500W以上的精密伺服控制系統(tǒng)，例如，數(shù)控機(jī)床、紡織機(jī)械、造紙機(jī)械、精密定位系統(tǒng)、機(jī)器人等。