无刷直流电动机原理及其应用

上海金山石化公司    刘亮喜

Direct current Motor Brush Less's Principles  and  Application

SPC (Shanghai petro chemical Co,Ltd

Liu Liang Xi)

[摘要] 本文讨论无刷直流电动机基本概念，工作原理

      和应用实例。

[关键词] 直流电动机，无刷直流电动机。

Abstract：This paper describes DCMBL'S  

         Overview, operation Principles and 

         application example.

Keywords：DCM(direct current motor) 

           DCMBL(direct current motor brush less)

无刷直流电动机原理及其应用

一、 专业术语和基本概念

1、 直流电动机

磁极固定（定子），电枢旋子（转子），并附有机械式换向器和电刷。它可

分为：（1）电磁磁极直流电动机（他励磁场，可调）；

 （2）永磁磁极直流电动机（永久磁场，不可调）。

2、 无刷（无换向器或无整流子）电动机

    有刷直流电动机和交流电动机各有自己的长处和短处。无刷直流电动机是

结合两者长处，弥补其不足的新型电动机。它用可控硅（电力电子开关）代替直流电动机的整流子和电刷。它既具备直流电动机的优良性能，又有无刷永磁同步电动机的特点：结构较简单、制造容易、维护方便，用铜量少。因而可以在需要调速和可逆运转的生产机械上得到广泛用，尤其适用于易腐蚀和爆炸的场合。

一般无刷电动机可分为直流和交流两类：

（1）、直流无刷电动机Direct Current Motor BrushLess图1示。

AC――DC――AC电流型变频器＋PM×SM（永磁同步电动机）＋PS（转子位置检测器）

AC交流电源→→相控整流器（SCR）→→直流→→电抗器→→逆变器（SCR）→

→交流→→无刷同步电动机→→转子位置检测器（控制逆变器输出频率）。

如果电源为可调直流电源，SCR整流器可省去。

图2示整流――逆变部分的电路图。

（2）、交流无刷电动机（BL电机）图3示

AC――AC循环变频器＋PM×SM＋PS＋SF（速度检测器）。

交流无换向器电动机，由交流电源直接供电。循环频率变换器将三相电源，频率变换为与旋转速度相应的另一频率f2的三相电源供给无刷同步电动机（一般中、小功率均为永磁同步电动机）。

它的换流在起动、低速和高速都很方便地采用自然换流，只是需用18只SCR构成。图4示。

我们知道尚有交流整流子（换向器）电动机，它有转子供电和定子供电两种，交流有刷电动机相对于交流无刷电动机依然还存在，并在一般要求不高的

（D＝3：1~5：1）生产机械应用。

二、 无刷直流电动机的工作原理

无刷直流电动机与（有刷）直流电动机虽然仅有一字之差，但是电动机本体

结构却不大相同，惟有两者电气性能和机械特性相近，故得名无刷直流电动机。其实根本不是一台直流电动机。

无刷直流电动机是一个调速系统。实际上，它由永磁式无刷同步电动机，位置传感器和电力电子换向器开关电路三部分组成。