永磁无刷电动机是通过电子电路换相或电流控制的永磁电动机。永磁无刷电动机有正弦波驱动和方波驱动两种型式;驱动电流为矩形波的通常称为永磁无刷直流电动机,驱动电流为正弦波的通常称为永磁交流伺服电动机,接传感类型可分为有传感器电动机和正传感器电动机。
一、永磁无刷电动机的原理
永磁无刷直流电动机通过逆变器功率管按一定的规律导通、关断,使电动机定子电枢产生按60°电角度不断前进的磁势,带动电动机转子旋转来实现的。
二、永磁无刷电动机的类型
永磁无刷电机根据驱动电流波形、控制方式不同可分为方波电流驱动的“方波永磁同步电机”(也称为永磁无刷直流电机BLDCM)和正弦波电流驱动的“正弦波永磁同步电机(PMSM)”。
永磁无刷电动机的类型及应用
PMSM的电机定子一般采用三相分布、短距绕组,转子结构的设计保证气隙磁密接近正弦,通过SPWM变压变频器输出正弦定子电压和电流。
BLDCM的转子永磁体常采用瓦片形磁钢,以获得(接近)方波分布的气隙磁密,而定子一般采用集中整距绕组,其感应的反电势为梯形波。永磁无刷直流电机的相数有两相、三相、四相等,绕组的接法有星形和封闭式两种,逆变电路有桥式和非桥式两类,其有多种相互配合的方案,其中三相绕组应用最广。
由于BLDCM的逆变器只需输出方波电流,可象有刷直流电动机一样,采用线性PWM控制,较采用SPWM控制的PMSM逆变器控制简单。总体上,PMSM在电机本体设计加工、位置检测、控制策略等方面较BLDCM复杂,但在抑制转矩脉动、调速性能等指标上,PMSM占优势。
三、永磁无刷电动机的应用
永磁无刷电机具有和直流电动机相似的优良调速性能,又克服了直流电动机采用机械式换向装置所引起的换向火花、可靠性低等缺点,且运行效率高、体积小和质量轻,因此广泛应用在航空航天、电动车辆、医疗器械、仪器仪表、伺服系统、数控机床、军事装备、化工、轻纺和现代家用电器等领域。随着稀土永磁材料性价比不断提高,电力电子技术和微电子技术的不断进步,永磁无刷电机的应用日益普及。




