应用于机床工作母机及牵引电机的驱动;其稳速运转精度比直流有刷电机更高,比矢量控制
或直接转矩控制速度闭环的变频驱动还要高,性能价格比更好,是现代化调速驱动的最佳选
择。
由于本产品具有弹性的尺寸及不同的电气特性,除通用型 g 系列,高激活转矩 m 系列外,每
一种行业的应用都不尽相同,因此用户订货前必须提出电气特性与机械尺寸的要求，图 2

 

示士出永磁无刷直流电动机与异步电动机变频变压的机械特性比较。

1 异步电动机变频变压 2 永磁无刷直流电动机（bldcm）
注：bldcm

≤

可在 mmax 负载转矩下起动，可在 mn≤m≤mmax 负载下短时运行，可在

≤mn 下长时运行。
美国能源部对各种驱动电机效率的比较，

2-无刷直流电动机的工作原理
2.1 基本工作原理
无刷直流电动机由同步电动机和驱动器组成，是一种典型的机电一体化产品。同步电动机
的定子绕组多做成三相对称星形接法，同三相异步电动机十分相似。而转子上粘有已充磁
的永磁体，为了检测电动机转子的极性，在电动机内装有位置传感器。驱动器由功率电子
器件和集成电路等构成，其功能是：接受电动机的启动、停止、制动信号，以控制电动机的
启动、停止和制动；接受位置传感器信号和正反转信号，用来控制逆变桥各功率管的通断，
产生连续转矩；接受速度指令和速度反馈信号，用来控制和调整转速；提供保护和显示等
等。
无刷直流电动机的原理简图如图 4 所示：

— —

主电路是一个典型的电压型交 直 交电路，逆变器提供等幅等宽 5-26khz 调制波的对
称交变矩形波。
永磁体 n-s 交替交换，使位置传感器产生相位差 1200 的 u、v、w 方波，结合正/反转信号
产生有效的 6 状态编码信号：101、100、110、010、011、001，通过逻辑组件处理产生 t1
—t4 导通、t1—t6 导通、t3—t6 导通、t3—t2 导通、t5—t2 导通、t5—t4 导通，也就是说将
直流母线电压依次加在 a+b-、a+c-、b+c-、b+a-、c+a-、c+b-上，这样转子每转过一对 n-
s 极，t1—t6 功率管即按固定组合成 6 种状态的依次导通。每种状态下，仅有两相绕组通
电，依次改变一种状态，定子绕组产生的磁场轴线在空间转动 600 电角度，转子跟随定
子磁场转动相当于 600 电角度空间位置，转子在新位置上，使位置传感器 u、v、w 按约定
产生一组新编码，新的编码又改变了功率管的导通组合，使定子绕组产生的磁场轴再前进
600 电角度，如此循环，无刷直流电动机将产生连续转矩，拖动负载作连续旋转。正因为
无刷直流电动机的换向是自身产生的，而不是由逆变器强制换向的，所以也称作自控式同
步电动机。
无刷直流电动机的工作原理简图
2.2 无刷直流电动机的电磁转矩
无刷直流电动机的位置传感器编码使通电的两相绕组合成磁场轴线位置超前转子磁场轴线
位置，所以不论转子的起始位置处在何处，电动机在启动瞬间就会产生足够大的启动转矩，
因此转子上不需另设启动绕组。
由于定子磁场轴线可视作同转子轴线垂直，在铁芯不饱和的情况下，产生的平均电磁转矩

—

与绕组电流成正比，这正是他励直流电动机的电流 转矩特性。
电动机的转矩正比于绕组平均电流：
tm=ktiav （nm  

） (1)