无刷直流电机结构、类型和基本原理
一、概述
直流电动机的主要长处是调速和启动特性好，堵转转矩大，被广泛应用于各种驱动装置和伺服
系统中。但是，直流电动机都有电刷和换向器，其间形成的滑动机械接触严峻地影响了电动机的
精度、性能和可靠性，所产生的火花会引起无线电干扰。缩短电动机寿命，换向器电刷装置又使
直流电动机结构复杂、噪声大、维护困难，长期以来人们都在寻求可以不用电刷和换向器装置的
直流电动机。
随着
的迅速发展，各种大功率电子器件的广泛采用，这种愿望已被逐步实现。本章要介
绍的无刷直流电动机利用电子开关线路和位置传感器来代替电刷和换向器，使这种电动机既具
有直流电动机的特性。又具有交流电动机结构简朴、运行可靠、维护方便等优点；它的转速不再受
机械换向的限制，若采用高速轴承，还可以在高达每分钟几十万转的转要中运行。
元刷直流电动机用途非常广泛，可作为一般直流电动机、伺服电动机和力矩电动机等使用，尤其
适用于高级电子设备、机器人、航空航天技术、数控装置、医疗化工等高新技术领域。无刷直流电动
机将电子线路与电机融为一体，把先进的电子技术应用于电机领域，这将促使电机技术更新、更
快地发展。
二、无刷直流电动机的基本结构和类型
(一)基本结构
无刷直流电动机是一种自控变频的永磁同步电动机，就其基本组成结构而言．可以认为是由电
动机本体、转子位置传感器和电子开关电路
“
”
三部分组成的 电动机系统 。其基本结构如图 5 一 20
所示。
电动机本体在结构上是一台普通的凸极式同步电动机．它包括主定子和主转子两部分，主定子
上放置空间互差 120。的三相对称电枢绕组 Ax、BY、cz，接成星形或三角形，主转子是用永久磁
钢制成的一对磁极。转子位置传感器也由定子、转子两部分组成。定子安装在主电动机壳内，转子
和主转子同轴旋转。它的作用是把主转子的位置检测出来．变成电信号去控制电子开关电路，故
也称转子位置检测器。电子开关电路中的功率开关元件分别与主定子上各相绕组相连接．通过位
置传感器输出的信号，控制三极管的导通和截止．从而使主定子上各相绕组中的电流也随着转
子位置的改变，按一定的顺序进行切换，实现无接触式的换向。
l.电机本体