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4.3 电感对永磁无刷直流电机性能的影响 19
4.4 永磁无刷直流电机的反电势 22
4.5 永磁无刷直流电动机的转矩波动 23
结论 31
致谢 32
参考文献 33
1 绪论
永磁无刷直流电机(Permanent Magnet Brushless DC Motor，简称PMBLDCM)是一种先进的电子驱动电机，是现代电机技术和电力电子技术高度发展的产物。它既具备交流电动机结构简单、运行可靠、维护方便等一系列优点，又具备直流电动机运行效率高，无励磁损耗以及调速性能好等特点，特别是近年来与稀土永磁材料相结合构成稀土永磁无刷直流电机，以其良好的性能在现代工业、舰船、军事国防等领域得到广泛应用。
1.1 永磁无刷直流电机的特点
永磁无刷直流电机通常采用瓦型磁钢作为转子磁极，经过磁路设计，可以获得形状为梯形波的气隙磁密，定子绕组多采用集中整距绕组，所以感应反电动势也是梯形的。无刷直流电机的控制需要有位置信息反馈，所以有位置传感器或是采用无位置传感器预测技术构成自控式的调速系统。控制时各相电流要尽量控制为方波，逆变器输出电压按照有刷直流电机PWM的方法进行控制。本质上，永磁无刷直流电动机也是一种永磁同步电动机，可以认为是方波永磁同步电动机。
通常把永磁电机分成四类：永磁直流电动机、永磁无刷直流电机、异步启动永磁同步电动机和调速永磁同步电动机。
与直流电机相比，永磁无刷直流电机具有以下特点：论文网
a. 体积小，重量轻，结构简单，动态性能好。
b. 可靠性好，不需要换向器，减少了换向器和碳刷引发的故障。
c. 效率高，不需要电源励磁，没有励磁损耗。在额定功率和额定电压下，采用永磁无刷电动机比采用直流电动机能耗降低20％左右。
与异步电机相比，永磁无刷直流电机具有以下特点：
a. 体积更小，重量更轻，气隙磁通密度更高，可节省铜、铁材料。
b. 效率高。稀土永磁电机转子是以永磁体励磁，不存在转子铜耗，也减小了定子绕组的励磁电流。同时永磁无刷直流电机运行时的转子转速与旋转磁场的转速保持一致，气隙主磁场不引起转子铁耗，转子铁耗是由齿槽谐波引起的，所以转子铁耗大大降低，使效率得以提高。
c. 更容易实现调速和控制。
与调速永磁同步电机相比，永磁无刷直流电机具有以下特点：
a. 相比于调速永磁同步电机，永磁无刷直流电机转矩更高，因此能量密度更大、体积更小，有利于降低成本和节约材料。
b. 相比与调速永磁同步电机，永磁无刷直流电机的控制更简单，控制系统成本低。永磁同步电机采用矢量控制或直接转矩控制进行调速，两种方法都需要进行坐标变换，而无刷直流电机只须按直流电机的控制方式进行控制。
c. 永磁无刷直流电机转矩脉动较大，而调速永磁同步电机转动平稳，转矩脉动小。因此，永磁无刷直流电机主要应用在大功率、对转动的平稳性要求一般的场合。
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