有資料報道,當(dāng)今全球各種電機消耗的電能占世界能源消耗的65%。隨著對環(huán)境問題的關(guān)注,采用高效率電驅(qū)動被提上日程。因此,取代傳統(tǒng)的感應(yīng)電機的直流無刷電機最近獲得業(yè)內(nèi)極大的關(guān)注。這是因為直流無刷電機有更高效和更高功率密度。

現(xiàn)代電機與控制技術(shù)以電流驅(qū)動模式的不同,將直流無刷電機分為兩大類:方波驅(qū)動電機和正弦波驅(qū)動電機。前者稱為直流無刷電機(BLDC)或電子換相直流電機,后者曾有人稱為無刷交流電機(BLAC),現(xiàn)在稱為永磁同步電機。
表面看來,直流無刷電機(BLDC)和永磁同步電機(PMSM)的基本結(jié)構(gòu)是相同的:它們的電機都是永磁電機,轉(zhuǎn)子由永磁體組成基本結(jié)構(gòu),定子安放有多相交流繞組;都是永久磁鐵轉(zhuǎn)子和定子的交流電流相互作用產(chǎn)生電機的轉(zhuǎn)矩;在繞組中驅(qū)動電流必須與轉(zhuǎn)子位置反饋同步。轉(zhuǎn)子位置反饋信號可以來自轉(zhuǎn)子位置傳感器,或者像在一些無傳感器控制方式那樣通過檢測電機相繞組的反電動勢等方法得到。雖然在永磁同步電機和直流無刷電機的基本架構(gòu)相同,但它們在實際的設(shè)計細(xì)節(jié)上的不同是由它們?nèi)绾悟?qū)動決定的。
這兩種電機的主要區(qū)別在于它們的控制器電流驅(qū)動方式不同:直流無刷電機是方波電流驅(qū)動,而PMSM是一種正弦波電流驅(qū)動,使得永磁同步電機在電氣和機械兩方面都更加安靜,而且它幾乎沒有轉(zhuǎn)矩脈動。這意味著兩種地啊你有不同的運行特性和設(shè)計要求。因此,兩者在電機的氣隙磁場波形、反電動勢波形、驅(qū)動電流波形、轉(zhuǎn)子位置傳感器,以及驅(qū)動器中的電流環(huán)電路結(jié)構(gòu)、速度反饋信息的獲得和控制算法等方面都有明顯的區(qū)別,它們的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生原理也有很大不同。