無刷直流電動機又稱無換向器電動機、無整流子直流電動機。它是用半導(dǎo)體逆變器取代一般直流電動機中的機械換向器，構(gòu)成沒有換向器的直流電動機。這種電機結(jié)構(gòu)簡單，運行可靠，沒有火花，電磁噪聲低，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代生產(chǎn)設(shè)備、儀器儀表、計算機外圍設(shè)備和高級家用電器。
無刷直流電動機由同步電動機和驅(qū)動器組成，是一種典型的機電一體化產(chǎn)品。同步電動機的定子繞組多做成三相對稱星形接法，同三相異步電動機十分相似。而轉(zhuǎn)子上粘有已充磁的永磁體，為了檢測電動機轉(zhuǎn)子的極性，在電動機內(nèi)裝有位置傳感器。驅(qū)動器由功率電子器件和集成電路等構(gòu)成，其功能是：接受電動機的啟動、停止、制動信號，以控制電動機的啟動、停止和制動；接受位置傳感器信號和正反轉(zhuǎn)信號，用來控制逆變橋各功率管的通斷，產(chǎn)生連續(xù)轉(zhuǎn)矩；接受速度指令和速度反饋信號，用來控制和調(diào)整轉(zhuǎn)速；提供保護和顯示等等。
無刷直流電動機由和一套受位置檢測器控制的自控式逆變器。
型電機的逆變器一般由晶體管組成；大型電機的逆變器通常采用晶閘管構(gòu)成,稱為晶閘管電動機。
霍耳元件作為轉(zhuǎn)子位置檢測元件的小型晶體管無刷直流電動機。圖中兩個霍耳磁敏檢測元件HG1和HG2安放在電動機定子的X相和Y相繞組的軸線上。它們的輸出端子x1、x2，y1、y2分別用于控制晶體管BG4、BG2、BG1和BG3的通斷。當(dāng)磁極N的軸線對著霍耳元件HG1時,在HG1中產(chǎn)生x1方向上的信號。此信號使晶體管BG4導(dǎo)通,于是在相繞組WX1中有電流流通，在x軸線上產(chǎn)生一個S極磁場，它將吸引轉(zhuǎn)子上的N極旋轉(zhuǎn)90°。當(dāng)轉(zhuǎn)子N極轉(zhuǎn)到X相軸線上時，HG1的輸出將變?yōu)榱�，BG4關(guān)斷，而在霍耳元件HG2中將產(chǎn)生y2方向上的信號,使晶體管BG3導(dǎo)通,相繞組Wy2中通入電流。又在 y2軸線上產(chǎn)生S極，它再次吸引轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn)90°。依此類推，定子繞組將Wx1→Wy2→Wx2→Wy1→Wx1的順序輪流通電，形成一個步進式的旋轉(zhuǎn)磁場，吸引著轉(zhuǎn)子不斷地轉(zhuǎn)動。
在小型無刷直流電動機中逆變器常用半波中零式電路。這種線路結(jié)構(gòu)比較簡單,但采用半波逆變,電機電樞繞組中的電流只沿一個方向流通半個周期，所以電機的材料利用率較低。在容量較大的無刷直流電機中通常采用橋式電路，電樞繞組能在正負(fù)兩個半周中均通過電流，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。
無刷直流電動機中采用的是自控式逆變器。它與一般的逆變器不同。它的輸出頻率不是獨立調(diào)節(jié)的，而是受安裝在同步電動機軸上的轉(zhuǎn)子位置檢測器控制。每當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一定位置(例如90°或120°電角度),位置檢測器便產(chǎn)生相應(yīng)的信號，作用于對應(yīng)的半導(dǎo)體元件，使相應(yīng)的相繞組通電，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。電動機轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)過一對磁極，各半導(dǎo)體元件輪流導(dǎo)通一周，逆變器輸出的交流電相應(yīng)地變化一個周期。所以自控式逆變器的輸出頻率和電動機的轉(zhuǎn)速始終保持同步，不會出現(xiàn)失步現(xiàn)象。
在小型無刷直流電動機中，逆變器由晶體管組成。由于晶體管具有自關(guān)斷能力，只要其基極上的控制信號消失，晶體管就自行關(guān)斷，所以控制比較簡單。在容量較大的無刷直流電機中，逆變器由晶閘管組成。晶閘管沒有自關(guān)斷能力，不能靠除去觸發(fā)信號使其關(guān)斷。所以當(dāng)一相電流需要截止，讓另一相通電時，如何關(guān)斷原先導(dǎo)通的晶閘管，把電流轉(zhuǎn)移到新的一相晶閘管，即晶閘管之間的換流問題是晶閘管電機的技術(shù)關(guān)鍵。
裝在電動機軸上的轉(zhuǎn)子位置檢測器是無刷直流電機的重要部件。它決定著電樞各相繞組開始通電的時刻。它的作用相當(dāng)于一般直流電機中的電刷。改變位置檢測器產(chǎn)生信號的時刻（相位），相當(dāng)于直流電機中改變電刷在空間的位置，對無刷直流電機的特性有很大的影響。位置檢測器的結(jié)構(gòu)型式很多，它通常包括一組靜止的探測元件和一個隨電機轉(zhuǎn)子一起轉(zhuǎn)動的位置信號形成器。在由霍耳元件構(gòu)成的位置檢測器中，霍耳元件就是探測元件，而電機轉(zhuǎn)子磁極本身就是位置信號形成器。在其他的結(jié)構(gòu)中，如電磁感應(yīng)式、光電式、按近開關(guān)式中，常利用一個帶缺口的圓盤作為位置信號形成器。例如，在光電式中利用這個缺口使光線照射到光電管上產(chǎn)生信號；在電磁感應(yīng)式中用這個缺口改變開口變壓器的磁路，使檢測線圈中產(chǎn)生電動勢等等。
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