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无刷直流电机的运行原理及其PWM调速系统的研究
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无刷直流电动机结构
无刷直流电动机在电磁结构上和有刷直流电动机基本一样，但它的电枢绕组放在定子上，转子采用的重量、简化了结构、提高了性能，使其可靠性得以提高。无刷电动机的发展与永磁材料的发展是分不开的，磁性材料的发展过程基本上经历了以下几个发展阶段：铝镍钴，铁氧体磁性材料，钕铁硼（NdFeB）。钕铁硼有高磁能积，它的出现引起了磁性材料的一场革命。第三代钕铁硼永磁材料的应用，进一步减少了电机的用铜量，促使无刷电机向高效率、小型化、节能的方向发展。
直流无刷电机是同步电机的一种，也就是说电机转子的转速受电机定子旋转磁场的速度及转子极数（P）影响：N=120*f / P。在转子极数固定情况下，改变定子旋转磁场的频率f就可以改变转子的转速。直流无刷电机即是将同步电机加上电子式控制（驱动器），控制定子旋转磁场的频率并将电机转子的转速回授至控制中心反复校正，以期达到接近直流电机特性的方式。也就是说直流无刷电机能够在额定负载范围内当负载变化时仍可以控制电机转子维持一定的转速。
无刷直流电动机是一种无级变速电机，它由一台同步电机和一组逆变桥所组成。它具有直流电机那样良好的调速特性，但是由于没有换向器，因而可做成无接触式，具有结构简单、制造方便、不需要经常性维护等优点，是一种理想的调速电机。
无刷直流电动机的构造一般是内藏检测转子位置用的磁气元件（霍尔IC）或光 学编码器。由此位置传感器向驱动电路发出信号。电动机线圈是 3 相星形结线。另外，转子使用永久磁钢。检测用的磁性元件是一般使用霍尔 IC，个别高档的直流无刷电机使用编码器。霍尔IC固定在定子的内侧，一般安装有 3个，转子转动时，即从霍尔 IC 输出数字信号。
图2.1
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