無刷直流電機是隨著電子技術的迅速發展而發展起來的一種新型直流電機。它是現代工業設備中重要的運動部件。無刷直流電機以法拉第的電磁感應定律為基礎,而又以新興的電力電子技術、數字電子技術和各種物理原理為后盾,具有很強的生命力。
無刷直流電機主要由用永磁材料制造的轉子、帶有線圈繞組的定子和位置傳感器(可有可無)的結構組成。
一、定子
無刷直流電機定子是由許多硅鋼片經過疊壓和軸向沖壓而成。每個沖槽內都有一定的線圈組成了繞組,從傳統意義上講,無刷直流電機的定子和感應電機的定子有點類似,不過在定子繞組的分布上有一定的差別。大多數的無刷直流電機定子有3個呈星行排列的繞組。每個繞組又由許多內部結合的鋼片按照一定的方式組成。偶數個繞組分布在定子的周圍組成了偶數個磁極。

無刷直流電機的定子繞組可以分為梯形和正弦兩種繞組。它們的根本區別在于繞組不同的連接方式使它們產生的反電動勢不同,分別呈現梯形和正弦波形,故用此命名。

二、轉子
無刷直流電機轉子是2~8對永磁體按照N極和S極交替排列在轉子周圍構成的(內轉子型)。如果是外轉子型無刷直流電機,那么就是貼在轉子內壁。
可見,無刷直流電機和直流電機有著很多共同點,定子和轉子的結構差不多(原來的定子變為轉子,轉子變為定子),繞組的連線也基本相同。但是,結構上它們有一個明顯的區別:無刷直流電機沒有直流電機中的換向器和電刷,取而代之的是位置傳感器。這樣,電機結構就相對簡單,降低了電機的制造和維護成本,但無刷直流電機不能自動換向(相),犧牲的代價是電機控制器成本的提高(如同樣是三相直流電機,有刷直流電機的驅動橋需要4只功率管,而無刷直流電機的驅動橋則需要6只功率管)。

無刷直流電機最大特點是沒有換向器和電刷組成的機械接觸機構。因此,無刷直流電機沒有換向火花,壽命長,運行可靠,維護簡便。此外,其轉速不受機械換向的限制。如采用磁懸浮軸承或空氣軸承等,可實現每分鐘幾萬到幾十萬轉的超高轉速運行。
無刷直流電機具有以下的特點:
1、無刷直流電機的外特性好,能夠在低速下輸出大轉矩,使得它可以提供大的啟動轉矩;
2、無刷直流電機的速度范圍寬,任何速度下都可以全功率運行;
3、無刷直流電機的效率高、過載能力強,使得它在拖動系統中有出色的表現;
4、無刷直流電機的再生制動效果好,由于它的轉子是永磁材料,制動時電機可以進入發電機狀態;
5、無刷直流電機的體積小,功率密度高;
6、無刷直流電機無機械換向器,采用全封閉式結構,可以防止塵土進入電機內部,可靠性高;
7、無刷直流電機比異步電機的驅動控制簡單。
由于無刷直流電機具有上述一系列特點,因此,它的用途比有刷直流電機更加廣泛,尤其適用于航空航天、電子設備、采礦、化工等特殊工業部門。