元刷直流电动机是将普通直流电动机的定予与转子进行了互换。其转子为永久磁铁，产气愤隙磁
通：定子为电枢，由多相绕组组成。在结构上，它与永磁同步电动机类似。

无刷直流电动机定子的结构与普通的同步电动机或感应电动机相同．在铁芯中嵌入多相绕组(三
相、四相、五相不等)．绕组可接成星形或三角形，并分别与逆变器的各功率管相连，以便进行合
理换相。转子多采用钐钴或钕铁硼等高矫顽力、高剩磁密度的稀土料，由于磁极中磁性材料所放
位置的不同．可以分为表面式磁极、嵌入式磁极和环形磁极。由于电动机本体为永磁电机，所以
习惯上把无刷直流电动机也叫做永磁无刷直流电动机。

2．转子位置传感器

转子位置传感器是无刷直流电动机的一个要害部件。可根据不同的原理构成如电磁感应式、光电
式、磁敏式等多种不同的结构形式。其中，电磁感应式工作可靠，维护简便，寿命长．所以应用
较多。它决定着电枢各相绕组开始通电的时刻。它的作用相称于一般直流电动机中的电刷。改变位
置检测器产生信号的时刻(相位)．相当于直流电动机中改变电刷在空间的位置，对无刷直流电
动机的特性有很大的影响。

位置传感器一般也由定子和转子两部分组成。转子是用来确定电动机本体磁极的位置，定子的安
放是为了检测和输出转子的位置信号。传感器种类较多．且各具特点。目前在无刷直流电动机中
常用的位置传感器有以下几种形式。

(1)电磁式位置传感器。是一种利用电磁效应来实现位置测量的传感元件，有开口变压器、铁磁谐
振电路、接近开关等多种形式，其中开_j 变压器使用较多。

电磁感应式转子位置传感器原理如图 j 2l 所示。其定子由原边线圈与副边线圈绕在同一铁芯组成，
转子则由一个具有一定角度(近似电动机的导通角)的导磁捌料组成，该导磁材料可由铁氧体或
硅钢片制成。在线圈的原边 wl 端输入高频激磁信号．在副边线圈中感应出耦合转子铁芯与定子
铁芯相对位置的输出信号，图中的 wa 经过电子线路处理，变成与电动机定子、转子位置相对应
的电平信号，再经整形处理，就得到了电动机的换向信号。而没有耦合转子铁芯的定子线圈
Wb、Wc 均无信号输出。

电磁式位置传感器具有输出信号大、工作可靠、寿命长、使用环境要求不高、适应性强、结构简单和
紧凑等优点，但这种传感器信噪比较低．体积较大．而且其输出波形为交流，一般需经整流、滤
波后方可使用，因而极大地限制了其在普通情况下的应用。

(2)磁敏式位置传感器。磁敏传感器利用电流的磁效应进行工作，所组成的位置检测器由与电机
同轴安装、具有与电机转子同极数的永磁检测转子和多只空问均匀分布的磁敏元件构成。目前常
用的磁敏元件为霍尔元件或霍尔集成电路，它们在磁场作用下会产生霍尔电信息。

势，经整形、放大后即可输出所需电平信号，构成了原始的位置信号。图 5-22 为霍尔集成电路
及其开关型输出特性。

为了获得三组互差 120°电角度、宽 180 度电角度的方波原始位置信号。需要 3 只在空间互差机
械角度分布霍尔元件，其中户为电机极对数。图 5-23 给出了一台四极电动机的霍尔位置检测器
完整结构，3 个霍尔元件 Hl、H2、H3 在空间互差 60°机械角度分布。当永磁检测转子依次经过霍
尔元件时。根据极性的不同，产生出三相互差 120°电角度、宽 180°电角度的方波位置信号，它