无刷直流电机无位置传感器控制的研究(5)

浙江大学硕士学位论文

无刷直流电动机，或者称为方波电机，其反电势波形和供电电流波形均为方波，控制系统对转子位置信号要求不高，只需获得若干个转子关键位置的离散信号就可以了，成本较低，结构简单、且控制方便【３１。大多数情况下，无刷直流电机是指方波型永磁无刷直流电动机，本文所提到的无刷直流电机均指这类电机‘１，２翔。

作为把电能转换为机械能的主要设备，在实际的应用中，一是要求电动机具有较高的机电能量转换效率；二是根据生产机械的工艺要求控制和调节电动机的旋转速度。众所周知，直流电机具有调速性能好、运行效率高、起动转矩大、过载能力强、动态性能好等诸多优点。但是传统的有屏０直流电机由于其本身结构上存在机械式的电刷和换向器这一致命弱点，给实际应用带来了一系列的问题。而异步电机虽然具有结构简单，运行可靠，寿命长，保养维修方便的优点，但是与直流电机相比，其机械性能差，效率低，起动转矩小，过载能力低，调速控制困难，电动机轻载运行时功率因数低，增加了线路和电网的损耗。而永磁无刷直流电机则保留了有刷直流电机的优良调速性能，又省去了机械的电刷和换向器，所以既有传统直流电机的优良特性，而且与传统的异步电动机相比，永磁无刷直流电动机还具有结构简单、体积小、重量轻、效率高、功率因素高、转矩／重量比高，转动惯量低、易于散热，易于维护保养等优点，因而无刷直流电机的应用范围相当广泛，同时，现代电力电子技术和永磁材料的发展又为其发展提供了基础，因此ＢＬＤＣＭ具有很强的生命力和发展前途。目前，无刷直流电机的应用场合主要有如下几种：

（１）办公自动化、计算机外部设备及音像处理设备领域【４】

这类设备要求驱动电动机具有稳速、调速、定位等功能，对电磁干扰和低噪声要求特别高。如计算机软、硬盘驱动器，光盘驱动器，应急驱动器，激光打印机，复印机，传真机鼓驱动，ＶＣＤ、ＤＶＤ装置及微型风扇等。而永磁无刷直流电机刚好能够满足这些要求，因而被广泛采用。但是这类无刷直流电机属于精密型，尺寸小，加工精度高，产量大，是技术密集型和高投资类产品，目前仍主要由发达国家提供。这类产品的年产量均以亿台计，国内来源主要依赖进口或组装件，尚难在此领域取得立足之地。因此，在这一领域的永磁无刷直流电机将有非常广泛的发展空间。

（２）家电领域

空调器、洗衣机、电冰箱等主要家电最早使用单相异步电动机，但效率低、利２

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