）的电机，又称无换向器电机。早在十九纪诞生电机的时候，产生的实用性电机就是无刷形式，即交流鼠笼式
，这种电动机得到了广泛的应用。但是，异步电动机有许多无法克服的缺陷，以致电机
，因而采用晶体管换向电路代替电刷与换向器的直流无刷电机就应运而生了。这种新型无刷电机称为电子换向式直流电机，它克服了第一代无刷电机的缺陷。
产品。 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。电动机的转子上粘有已充磁的永磁体 ，为经验测试电动机转子的极性，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。
具备可提供额定转矩的性能，但直流电机的优点也正是它的缺点，因为直流电机要产生
下恒定转矩的性能，则电枢磁场与转子磁场须恒维持90°，这就要藉由碳刷及
。碳刷及整流子在电机转动时会产生火花、碳粉因此除了会造成组件损坏之外，使用场合也受到限制。
没有碳刷及整流子，免维护、坚固、应用广，但特性上若要达到相当于直流电机的性能须用复杂控制技术才能达到。现今半导体发展迅速功率组件切换频率加快许多，提升驱动电机的性能。微处理机速度亦慢慢的变快，可实现将交流电机控制置于一旋转的两轴直角
中，适当控制交流电机在两轴电流分量，达到类似直流电机控制并有与直流电机相当的性能。
此外已有很多微处理机将控制电机必需的功能做在芯片中，而且体积越来越小；像模拟/
(pulse wide modulator，pwm)…等。直流无刷电机即是以电子方式控制交流电机换相，得到类似直流电机特性又没有直流电机机构上缺失的一种应用。
旋转磁场的频率就能改变转子的转速。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
(converter)转成直流。不论是直流电输入或交流电输入要转入电机线圈前须先将
由换流器(inverter)转成3相电压来驱动电机。换流器(inverter)一般由6个功率晶体管(q1～q6)分为上臂(q1、q3、q5)/下臂(q2、q4、q6)连接电机作为控制流经电机线圈的开关。控制部则提供pwm(
)决定功率晶体管开关频度及换流器(inverter)换相的时机。直流无刷电机一般希望使用在当负载变动时速度能稳定于
持续负载应用：主要是需要一定转速但是对转速精度要求不高的领域，比如风扇、抽水机、
可变负载应用：主要是转速需要在某个范围内变化的应用，对电机转速特性和动态响应时间特性有更高的需求。如家用器具中的、甩干机和
和自动控制方面的应用属于这个类别，这类应用中往往会完成能量的输送，所以对转速的
和转矩有特别的要求，对控制器的要求也较高。测速时可能会用上光电和一些同步设备。过程控制、机械控制和运输控制等很多都属于这类应用。
等发展紧密联系的。它不仅限于交直流领域，还涉及电动、发电的能量转换和信号传感等领域。在电机领域中新型无刷电机的品种是较多的，但性能优良的无刷电机因受到价格的限制，其应用还不十分广泛。下面分别就主要的新型无刷电机进行探索与研究。
，以及易于控制均优于CSI。两种逆变器重量和成本的差异是由于VSI采用
。VSI在动态响应能力上也与CSI不同。由于大的电抗器的作用就是满足CSI作为
都是需要的。如果仅有位置传感器而没有转速传感器，那就要求检测位置信号的差异，在
中这不是问题。对于位置和转速控制的无刷直流电动机，位置传感器或者是其他获取转子位置信息的元件是一定要的。
就能实现非常快的电流源逆变器那样的性能，而不需要直流耦合电抗器，它被称为电流调节电压源逆变器。驱动中的直流
具有相同的工作原理和应用特性，而其组成是不一样的。除了电机本身外，前者还多一个换向电路，电机本身和换向电路紧密结合在一起。许多
的传统设计和结构，满足各种应用市场的要求，并向着省铜节材、制造简便的方向发展。永磁磁场的发展与
的应用紧密关联，第三代永磁材料的应用，促使直流无刷电机向高效率、小型化、节能方向迈进。
获得位置信号，现已逐步用电子式位置传感器或其它方法得到位置信号，最简便的方法是利用
直流无刷电机的换向电路由驱动及控制两部分所组成，这两部分是不容易分开的，尤其小功率用电路往往将两者集成化成为单一专用集成电路。
，驱动电动机的电枢绕组，并受控于控制电路。驱动电路已从线性放大状态转成
场效应双极晶体管等组成形式。虽然，隔离栅场效应双极晶体管价格较贵，但从可靠安全和性能角度看，选用它还是较合适的。
要求不高的场合，专用集成电路组成控制电路是简单实用的方式。采用数字信号处理器组成控制电路是今后发展趋势，有关数字信号处理器将在下面交流同步
需要各自独特的直流无刷电动机，所以直流无刷电动机的类型较多。大体上有计算机
用多极、外转子结构等等。上述直流无刷电动机的电机本身和电路均成一体，使用十分方便，它的产量也非常大。为满足大批量、低成本的市场需要，直流无刷电动机的生产必须要形成
。因此，直流无刷电动机是一种高投入、高产出的行业。同时，我们该考虑到市场也在不断地发展，如
（BLDCM）是在有刷直流电动机的基础上发展来的，但它的驱动电流是不折不扣的交流；无刷直流电机又可大致分为无刷速率电机和无刷力矩电机。一般地，无刷电机的驱动电流有两种，一种是
小的多，相应的转动惯量能够大大减少40%—50%左右。由于永磁材料的加工问题，致使无刷直流电机一般的容量都在100kW以下。
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
的变频器还要好,所以值得业界关注.本产品已经生产超过55kW,可设计到400kW,能解决产业界节电与高性能驱动的需求。
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，但能够最终靠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。
的顺序，如 下（图二） inverter中之ah、bh、ch(这些称为上臂功率晶体管)及al、bl、cl(这些称为下臂功率晶体管)，使电流依序流经电机线圈产生顺向(或逆向)
，并与转子的磁铁相互作用，如此就能使电机顺时/逆时转动。当电机转子转动到hall-sensor感应出另一组信号的位置时，控制部又再开启下一组功率晶体管，如此循环电机就可以依同一方向继续转动直到控制部决定要电机转子停止则关闭功率晶体管(或只开下臂功率晶体管)；要电机转子反向则功率晶体管开启顺序相反。
ah、bl一组→ah、cl一组→bh、cl一组→bh、al一组→ch、al一组→ch、bl一组
但绝不能开成ah、al或bh、bl或ch、cl。此外因为电子零件总有开关的
，所以功率晶体管在关与开的交错时间要将零件的响应时间考虑进去，否则当上臂(或下臂)尚未完全关闭，下臂(或上臂)就已开启，结果就造成上、下臂短路而使功率晶体管烧毁。
设定的速度及加/减速率所组成的命令(command)与hall-sensor信号变化的速度加以比对(或由软件运算)再来决定由下一组(ah、bl或ah、cl或bh、cl或……)开关导通，以及导通时间长短。速度不够则开长，速度过头则减短，此部分工作就由pwm来完成。pwm是决定电机转速快或慢的方式，怎么样产生这样的pwm才是要达到较精准
的核心。高转速的速度控制必须考虑到系统的clock 分辨率是否足以掌握处理软件指令的时间，另外对于hall-sensor信号变化的资料存取方式也影响到处理器效能与判定正确性、
的hall-sensor信号变化变得更慢，怎样撷取信号方式、处理时机以及根据电机特性适当
就显得很重要。或者速度回传改变以encoder变化为参考，使信号分辨率增加以期得到更佳的控制。电机能够运转顺畅而且响应良好，p.i.d.控制的恰当与否也无法忽视。之前提到直流无刷电机是
控制，因此回授信号就等于是告诉控制部电机转速距离目标速度还差多少，这就是误差(error)。知道了误差自然就要补偿，方式有传统的工程控制如p.i.d.控制。但控制的状态及环境其实是复杂多变的，若要控制的坚固耐用则要考虑的因素恐怕不是传统的工程控制能完全掌握，所以
) ：当系统进入稳态有稳态误差时，将误差取时间的积分，即便误差很小也能随时间增加而加大，使稳态误差减小直到为零。
)：当系统在克服误差时，其变化总是落后于误差变化，表示系统存在较大惯性组件或(且)有滞后组件。微分即是
而将功率晶体管烧毁。为保护因电流大于规格而破坏驱动器，一般会以加大功率晶体管耐电流
电流sensor做为保护。其次当电机负载不小的时候，在停止转动时由电机端回送至驱动器的能量及
加上回生能量消散电路来防治。其它尚有hall-sensor正常与否判定也会影响pwm控制的正确性，这可由控制部判断并适时警告即可。
平方模扭矩：可以近似的认为是实际应用需要的持续输出扭矩，由许多因素决定：最大扭矩、负载扭矩、转动惯量、加速、减速及
转速：这是有应用需求的转速，能够准确的通过电机的转速梯形曲线来确定电机的转速需求，通常计算时要留有10%的余量。
（5）为了进一步了解电机运行中的缺陷，有条件时可在拆卸前做一次检查试验。为此，将电机带上
试转，详细检查电机各部分温度、声音、振动等情况，并测试电压、电流、转速等，然后再断开负载，单独做一次
。为了跟上次检修时所测的绝缘电阻值相比较以判断电机绝缘变化趋势和绝缘状态，应将不一样的温度下测出的绝缘电阻值换算到同一温度，一般换算至75℃。
K。当吸收比大于1.33时，表明电机绝缘不曾受潮或受潮程度不严重。为了跟以前数据来进行比较，同样要将任意温度下测得的吸收比换算到同一温度。
