無刷直流電機是永磁式同步電機的一種，而並不是真正的直流電機，英文簡稱BLDC。區別於有刷直流電機，無刷直流電機不使用機械的電刷裝置，採用方波自控式永磁同步電機，以霍爾感測器取代碳刷換向器，以釹鐵硼作為轉子的永磁材料，性能上相較一般的傳統直流電機有很大優勢，是當今最理想的調速電機。
基本介紹
- 中文名：無刷直流馬達
- 工作原理：採用半導體開關器件
- 優點：可靠性高、無換向火花
- 用途：高檔錄音座、錄像機
基本簡介,相關特點,注意事項,
基本簡介
無刷直流電動機是採用半導體開關器件來實現電子換向的，即用電子開關器件代替傳統的接觸式換向器和電刷。它具有可靠性高、無換向火花、機械噪聲低等優點，廣泛套用於高檔錄音座、錄像機、電子儀器及自動化辦公設備中。
無刷直流電機由永磁體轉子、多極繞組定子、位置感測器等電動機主體和驅動器組成，是一種典型的機電一體化產品。 電動機的定子繞組多做成三相對稱星形接法，同三相異步電動機十分相似。電動機的轉子上粘有已充磁的永磁體 ，為了檢測電動機轉子的極性，在電動機內裝有位置感測器。驅動器由功率電子器件和積體電路等構成，其功能是：接受電動機的啟動、停止、制動信號，以控制電動機的啟動、停止和制動；接受位置感測器信號和正反轉信號，用來控制逆變橋各功率管的通斷，產生連續轉矩；接受速度指令和速度反饋信號，用來控制和調整轉速；提供保護和顯示等等。位置感測按轉子位置的變化，沿著一定次序對定子繞組的電流進行換流（即檢測轉子磁極相對定子繞組的位置，並在確定的位置處產生位置感測信號，經信號轉換電路處理後去控制功率開關電路，按一定的邏輯關係進行繞組電流切換）。定子繞組的工作電壓由位置感測器輸出控制的電子開關電路提供。
相關特點
1、全面替代直流電機調速、全面替代變頻器+變頻電機調速、全面替代異步電機+減速機調速； 2、具有傳統直流電機的所有優點，同時又取消了碳刷、滑環結構； 3、可以低速大功率運行，可以省去減速機直接驅動大的負載； 4、體積小、重量輕、出力大； 5、轉矩特性優異，中、低速轉矩性能好，啟動轉矩大，啟動電流小； 6、無級調速，調速範圍廣，過載能力強； 7、軟啟軟停、制動特性好，可省去原有的機械制動或電磁製動裝置； 8、效率高，電機本身沒有勵磁損耗和碳刷損耗，消除了多級減速耗，綜合節電率可達20%~60%，僅節電一項一年收回購置成本； 9、可靠性高，穩定性好，適應性強，維修與保養簡單； 10、耐顛簸震動，噪音低，震動小，運轉平滑，壽命長； 11、沒有無線電干擾，不產生火花，特別適合爆炸性場所，有防爆型； 12、根據需要可選梯形波磁場電機和正旋波磁場電機。
無刷電機優缺點？
優點： a) 電子換向來代替傳統的機械換向，性能可靠、永無磨損、故障率低，壽命比有刷電機提高了約6倍，代表了電動車的發展方向； b) 屬靜態電機，空載電流小； c) 效率高； d) 體積小。 缺點： a) 低速起動時有輕微振動，如速度加大換相頻率增大，就感覺不到振動現象了； b) 價格高，控制器要求高； c) 易形成共振，因為任何一件東西都有一個固有振動頻率，如果無刷電機的振動頻率與車架或塑膠件的振動頻率相同或接近時就容易形成共振現象，但可以通過調整將共振現象減小到最小程度。所以採用無刷電機驅動的電動車有時會發出一種嗡嗡的聲音是一種正常的現象。 d) 腳踏騎行時較費力，最好是電力驅動與腳踏助力相結合。
有刷電機優缺點？
優點： a) 變速平穩，幾乎感覺不到振動； b) 溫升低，可靠性好； c) 價格低，所以被較多廠家選用。 缺點： a) 碳刷易磨損，更換較為麻煩，壽命短； b) 運行電流大，電機磁鋼易退磁，降低了電機與電池的作用壽命。
無刷直流電機選型時需參考的主要參數有以下幾點： 最大扭矩：可以通過將負載扭矩、轉動慣量和摩擦力相加得到，另外，還有一些額外的因素影響最大扭矩如氣隙空氣的阻力等。 平方模扭矩：可以近似的認為是實際套用需要的持續輸出扭矩，由許多因素決定：最大扭矩、負載扭矩、轉動慣量、加速、減速及運行時間等。 轉速：這是有套用需求的轉速，可以根據電機的轉速梯形曲線來確定電機的轉速需求，通常計算時要留有10%的餘量
注意事項
1）在拆卸前，要用壓縮空氣吹淨電機表面灰塵，並將表面污垢擦拭乾淨。 （2）選擇電機解體的工作地點，清理現場環境。 （3）熟悉電機結構特點和檢修技術要求。 （4）準備好解體所需工具（包括專用工具）和設備。 （5）為了進一步了解電機運行中的缺陷，有條件時可在拆卸前做一次檢查試驗。為此，將電機帶上負載試轉，詳細檢查電機各部分溫度、聲音、振動等情況，並測試電壓、電流、轉速等，然後再斷開負載，單獨做一次空載檢查試驗，測出空載電流和空載損耗，做好記錄。 （6）切斷電源 ，拆除電機外部接線，做好記錄。 （7）選用合適電壓的兆歐表測試電機絕緣電阻 。為了跟上次檢修時所測的絕緣電阻值相比較以判斷電機絕緣變化趨勢和絕緣狀態，應將不同溫度下測出的絕緣電阻值換算到同一溫度，一般換算至75℃。 （8）測試吸收比K。當吸收比大於1.33時，表明電機絕緣不曾受潮或受潮程度不嚴重。為了跟以前數據進行比較，同樣要將任意溫度下測得的吸收比換算到同一溫度。
位置感測器有磁敏式、光電式和電磁式三種類型。
採用磁敏式位置感測器的無刷直流電動機，其磁敏感測器件（例如霍爾元件、磁敏二極體、磁敏詁極管、磁敏電阻器或專用積體電路等）裝在定子組件上，用來檢測永磁體、轉子旋轉時產生的磁場變化。
採用光電式位置感測器的無刷直流電動機，在定子組件上按一定位置配置了光電感測器件，轉子上裝有遮光板，光源為發光二極體或小燈泡。轉子旋轉時，由於遮光板的作用，定子上的光敏元器件將會按一定頻率間歇間生脈衝信號。
採用電磁式位置感測器的無刷直流電動機，是在定子組件上安裝有電磁感測器部件（例如耦合變壓器、接近開關、LC諧振電路等），當永磁體轉子位置發生變化時，電磁效應將使電磁感測器產生高頻調製信號（其幅值隨轉子位置而變化）。
