永磁无刷直流电动机应用概况

山东大学电气工程学院

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６１）

冀

溥宋伟杨玉波

摘要与传统的直流电机相比．无刷直流电动机

具有优越的性能，在许多领域得到了广泛应用，有

逐步取代其它电机的趋势。本文对无刷直流电机

的应用和发展情况进行了综述。

叙词无刷直流电动机应用发展

１

概述

直流无刷电机是在有刷直流电机的基础上发

展起来的，它是以法拉第的电磁感应定律为基础，

而又以新兴的电子技术、数字技术为后盾，具有

很强的生命力。１９５５年，美国Ｄ・哈利森等人首

次申请用晶体管换向电路代替电动机电刷接触的

专利，即无刷直流电机的雏形。经过多年努力，在

２０世纪８０年代前后，又试制成功了借助光敏二极

管实现换流的直流无刷电机。在德国Ｎ．米斯格林

提出采用电容移相换流的方法基础之上．Ｒ・哈尼

特司等人试制成功借助数字式环分配器和过零鉴

别器组合来实现换流的无附加位置传感器的直流

无刷电机。无刷直流电动机主要包括永磁电动机

本体、控制电路和位置检测三部分组成，其转子

由永磁体组成，定子上存在着多相绕组【１］。无刷

百流电动机的最大特点，就是没有换相器和电刷

组成的机械接触机械。加之它通常采用永磁体为

转子。没有激磁损耗；发热的电枢绕组又通常装

在外面的定子上，这样，热阻较小，容易散热。因

此无刷直流电动机没有换相火花，没有无线电干

扰，寿命长，运行可靠，维护简便。此外，它的

转速不受换相的限制，若采用空气轴承或磁悬浮

轴承，可以在每分钟高达几十万的转速中运行。无

刷直流电动机的运行特性与有刷赢流电动机极为

相似，有着良好的伺服控制性能，因而已经被广

泛地应用。

－３２．

２

应用概况

２．１在汽车中的应用

汽车上用直流无刷电动机的场合目前主要有

车轮驱动、空调器压缩机、空调器鼓风机、净化

器、抽气机。

２．Ｉ．１汽车净化器用无刷直流电机

汽车净化器多采用直流无刷电动机带动离心

式风叶，以排出污浊空气。电动机本体是根据电

机电路方案来确定，常用二相桥式换相驱动电路。

内定子绕组可以较方便地绕在铁心齿上。电机做

成外转子式结构，定子和定子绕组放在转子内部。

换相驱动电路采用专用集成电路（ＡＳＩＣ），电路简

单，并有控制保护功能。

２．１．２汽车空调用无刷直流电动机

开发低电压大电流型汽车空调用无Ｗ《直流电

动机可以解决原有刷直流电动机噪声大、寿命短

及维护困难的缺点，提高电机运行性能。其额定

电压为１２Ｖ，由于结构受到限制，给无刷直流电动

机的设计增加了困难。定子冲片为１２槽结构，由

丁二是低电压大电流型，为了保证电流密度不敛过

高，采用双线并绕，以减小导线直径；转子为表

面永磁体粘贴式４极结构，永磁体选用稀土永磁材

料钕铁硼，由于钕铁硼的剩磁和矫顽力都很高，充

磁方向短．因此永磁体采用径向瓦片式。选用霍

尔元件作为位置传感器。安装在电机端盖内表面，

位置传感器磁场为轴向磁场ｆ２】。

２．１．３汽车驱动用无刷直流电动机

目前车辆驱动用电动机类型大致可分为四

类：直流电动机、交流电动机、无刷直流电动机、

磁阻电动机等，文献口ｌ对他们进行了综台评价，认

为无刷直流电动机具有明显的优势。

电动汽车的四个轮子分别由四个独立的轮式

《电机技术》２００３（４）

　

　

万方数据