該電機(jī)被稱(chēng)為直流電機(jī),是因?yàn)槠渚€圈通過(guò)直流電源驅(qū)動(dòng),而直流電源是按預(yù)定順序的形式應(yīng)用到不同的定子線圈。 這一過(guò)程稱(chēng)為換向。但是,BLDC 并不恰當(dāng),因?yàn)樵撾姍C(jī)實(shí)際上屬于交流電機(jī)。 在電路循環(huán)過(guò)程中,每個(gè)線圈中的電流正負(fù)交替。定子一般是凸極結(jié)構(gòu),旨在產(chǎn)生梯形反電動(dòng)勢(shì)波形,盡可能符合所應(yīng)用的換向電壓波形。但是實(shí)際上很難做到,產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)波形通常更像正弦,而非梯形。因此,PMSM 電機(jī)使用的許多控制技術(shù)(如場(chǎng)定向控制)同樣適用于 BLDC 電機(jī)。
對(duì)BLDC電機(jī)的另一個(gè)誤解是關(guān)于其如何驅(qū)動(dòng)。不同于開(kāi)環(huán)步進(jìn)應(yīng)用中驅(qū)動(dòng)的定子線圈決定轉(zhuǎn)子位置,在 BLDC 電機(jī)中,轉(zhuǎn)子位置決定要驅(qū)動(dòng)哪個(gè)定子線圈。定子磁通矢量位置必須與轉(zhuǎn)子磁通矢量位置保持同步(而非相反),以使電機(jī)操作順暢。要實(shí)現(xiàn)這一目的,需要了解轉(zhuǎn)子位置來(lái)確定要驅(qū)動(dòng)的定子線圈?,F(xiàn)有多種技術(shù)可實(shí)現(xiàn)這一目的,但最常用的技術(shù)是使用霍爾效應(yīng)傳感器監(jiān)控轉(zhuǎn)子位置。遺憾的是,這些傳感器及其相關(guān)連接器和線束會(huì)增加系統(tǒng)成本,并降低可靠性。
為減少這些問(wèn)題,已有多種技術(shù)開(kāi)發(fā)出來(lái)用于消除這些傳感器,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)無(wú)傳感器操作。 多數(shù)技術(shù)依靠在電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí),從定子繞線的反電動(dòng)勢(shì)波形中提取位置信息。 但是,依靠反電動(dòng)勢(shì)傳感的技術(shù)在電機(jī)旋轉(zhuǎn)緩慢或靜止時(shí)便無(wú)用武之地,因?yàn)榇藭r(shí)反電動(dòng)勢(shì)波形很弱或根本不存在。因此,我們不斷開(kāi)發(fā)新技術(shù),以在低轉(zhuǎn)速或零轉(zhuǎn)速時(shí)從其他信號(hào)中獲取轉(zhuǎn)子位置信息。
BLDC 電機(jī)在效率額定值方面占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),一般可達(dá)到 95% 左右。 當(dāng)前對(duì)新非晶合金材料的研究正在將這一數(shù)字推向新高。已有報(bào)道稱(chēng) 100W 范圍內(nèi)效率為 96%。 BLDC 電機(jī)還在爭(zhēng)奪"世界最快電機(jī)"之稱(chēng),部分電機(jī)速度可達(dá)到數(shù)十萬(wàn) RPM(其中一項(xiàng)應(yīng)用中已報(bào)道 400K RPM)。