无刷直流电机的应用

一、无刷直流电机的应用

子换向来代替传统的机械换向，性能可靠、永无磨损、故障率低，寿命比有刷电机提高了约6倍，代表了电动车的发展方向;2.属静态电机，空载电流小;

　　3.效率高;

　　4.体积小。

　　二、无刷直流电机的缺点

　　1.低速起动时有轻微振动，如速度加大换相频率增大，就感觉不到振动现象了;2.价格高，控制器要求高;

　　3.易形成共振，因为任何一件东西都有一个固有振动频率，如果无刷电机的振动频率与车架或塑料件的振动频率相同或接近时就容易形成共振现象，但可以通过调整将共振现象减小到最小程度。所以采用无刷电机驱动的电动车有时会发出一种嗡嗡的声音是一种正常的现象。

二、无刷直流电动机应用场合

一、无刷直流电机的优点

1.电子换向来代替传统的机械换向，性能可靠、永无磨损、故障率低，寿命比有刷电机提高了约6倍，代表了电动车的发展方向;2.属静态电机，空载电流小;

3.效率高;

4.体积小。

二、无刷直流电机的缺点

1.低速起动时有轻微振动，如速度加大换相频率增大，就感觉不到振动现象了;2.价格高，控制器要求高;

3.易形成共振，因为任何一件东西都有一个固有振动频率，如果无刷电机的振动频率与车架或塑料件的振动频率相同或接近时就容易形成共振现象，但可以通过调整将共振现象减小到最小程度。所以采用无刷电机驱动的电动车有时会发出一种嗡嗡的声音是一种正常的现象。

4.脚踏骑行时较费力，最好是电力驱动与脚踏助力相结合

三、无刷直流电机运行原理

是吸力，无刷电机的工作原理依旧可以想象一个圆柱体，不过这次不是小圆棒在中间转，而是一个块儿吸铁石在中间转，柱壁不在是吸铁石的两个磁极，而是刚才通了电的“扇叶”。

这样只要一通电，柱壁因为电磁有了磁极，和中间的吸铁石产生互斥力，然后吸铁石疯狂转，电能就此转化为动能。

它与有刷电机最大的区别就是，就不用那俩电刷通电了，因为我们可以直接给柱壁通电。

四、无刷直流电动机的特点有哪些?

直流无刷控制器的优点包括：

1. 高效：与传统的有刷电机相比，无刷电机的效率更高，在高转速情况下效率尤为明显。

2. 高性能：直流无刷电机可以提供更高的功率密度和扭矩密度。他们的响应速度也更快，因此更适合需要具有更高性能的应用。

3. 速度控制范围广：无刷电机具有较大的速度控制范围，因此更适合需要广泛速度控制的应用。

4. 寿命长：由于直流无刷电机没有刷子，它们可以更长时间地运行而不需要经常维护。

5. 噪音低：无刷电机运行时噪音较低，因为没有摩擦板与滑动环接触。

直流无刷控制器的缺点包括：

1. 更复杂： 无刷电机需要额外的控制逻辑和硬件，因此无刷控制器通常会比传统的有刷电机控制器更复杂。

2. 更昂贵： 因为无刷电机控制器通常需要更多的硬件和控制逻辑，所以它们通常比有刷电机控制器更昂贵。

3. 不同电机类型之间不兼容：无刷控制器只能用于无刷电机，因此不能与其他类型的电机配对使用，例如传统的有刷电机。

五、无刷直流电机的应用领域

1）高效率：永磁无刷直流电动机在所有电动机中效率最高，这是因为励磁采用了永磁体，没有功率消耗。没有机械式换向器和电刷意味着机械摩擦损耗低，因此效率更高。

　　2)体积小：最近高能量密度永磁体（稀土永磁体）的引入使永磁无刷直流电动机能获得非常高的磁通密度，这就相应地有可能获得高转矩，从而能使电动机体积小而且重量轻。

　　3)易控制：永磁无刷直流电动机与直流电动机一样易于控制，因为在电动机的全运行过程中控制变量容易获得，且保持不变。

　　4)易冷却：转子中没有环行电流，因此永磁无刷直流电动机的转子不会发热，仅在定子上有热量产生。定子比转子更易于冷却，因为定子是静止的，且位于电动机的边缘。

　　5)低廉的维护、显著的长寿命和可靠性：没有电刷和机械式换向器就不需要相关的定期维护，排除了相关部件出现故障的危险。因此，电动汽车电机的寿命仅随绕组绝缘、轴承和永磁体寿命而变化。

　　6)低噪声：由于采用电子换向器，而不是机械式换向器，故不存在与换向器相伴随的噪声。驱动逆变器的开关频率足够高，致使谐波噪声处于听不见的范围。

但是，永磁无刷直流电动机也有如下一些缺点：

　　1)成本：稀土永磁体比其他永磁体昂贵得多，故导致电动机成本上升。

　　2)有限的恒功率范围：大的恒功率范围对获得高的车辆效率是至关重要的。永磁无刷直流电动机不可能获得大于基速两倍的最高转速。

　　3)安全性：在电机制造过程中，由于大型稀土永磁体可以吸引飞散的金属物体，故可能有危险性。万一车辆失事，若车轮自由地自旋，而电动机仍然由永磁体励磁，则在电动机的接线端将出现高电压，可能会危及乘客或援救者。

　　4)磁体退磁：永磁体可被大的反向磁动势和高温退磁。对每一种永磁材料，其临界去磁力是不同的。当冷却电动机时，特别是如果电机构造紧凑，必须非常小心。

　　5)高速性能：永磁体采用表面安装方式的电动机不可能达到高速，这是因为受限于转子磁轭与永磁体之间装配的机械强度。

　　6)永磁无刷直流电动机驱动中的逆变器故障：由于永磁体位于转子上，永磁无刷直流电动机呈现的主要危险在于万一逆变器出现短路故障。这样，旋转的转子总是被励磁，从而持续地在短路绕组中感生电动势。在短路绕组中，极大的环流和相应的大转矩将堵转转子。车辆的一个或几个车轮停转的危险是不可忽视的。若后轮被堵转，而前轮在旋转，则车辆将会失去控制转动。若前轮被堵转，则驾驶者将无法对车辆进行方向控制。若只有一个车轮被堵转，将诱发使车辆旋转的侧滑转矩，这使得车辆难以控制。除这些车辆可能发生的危险之外，还应注意，逆变器短路引起的大电流将导致永磁体处于退磁和毁损的危险之中。

　　永磁无刷直流电动机驱动的开路故障不会直接危及车辆的稳定性。但是，由于开路导致的无法控制电动汽车电机将带来车辆控制方面的问题。因为磁体总是在励磁，且不能予以控制，所以很难控制永磁无刷直流电动机，使故障最小化。档永磁无刷直流电动机运行在恒功率区时，这是一个特别重要的问题。在恒功率区中，由定子所产生的磁通与磁体产生的磁通反向，并使电动机以较高转速旋转。如果定子磁通消失，磁体产生的磁通将在绕组中感生一个大的电动势，该电动势可危及电子元器件

六、无刷直流电动机应用场合有哪些

1、可替代直流电机调速、变频器+变频电机调速、异步电机+减速机调速； 2、具有传统直流电机的优点，同时又取消了碳刷、滑环结构； 3、可以低速大功率运行，可以省去减速机直接驱动大的负载； 4、体积小、重量轻、出力大； 5、转矩特性优异，中、低速转矩性能好，启动转矩大，启动电流小； 6、无级调速，调速范围广，过载能力强； 7、软启软停、制动特性好，可省去原有的机械制动或电磁制动装置； 8、效率高，电机本身没有励磁损耗和碳刷损耗，消除了多级减速耗，综合节电率可达20%~60%。