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图1.1 无刷直流电动机结构
1.2无刷直流电机的应用
由于无刷直流电动机既具有交流电动机的结构简单、运行可靠、文护方便等一系列优点，又具有直流电动机的运行效率高、无励磁损耗以及调速性能好的特点，故在当今国民经济的各个领域，如医疗器械、仪表仪器、化工、轻纺以及家用电器等方面的应用日益普及。无刷直流的应用主要分为以下几类：
（1） 定速驱动机械
一般工业场合不需要调速的领域以往大多是采用三相或单相交流异步和同步电动机。随着电力电子技术的进步，在功率不大于10kW而且连续运行的情况下，为了减少体积，节省材料，提高效率和降低能耗，越来越多的电机正被无刷直流电机逐步取代，这类应用有：自动门、电梯、水泵、风机等。
（2） 调速驱动机械
速度需要任意设定和调节，但控制精度要求不高的调速系统分为两种：一种是开环调速系统，另一种是闭环调速系统。通常采用的电机主要有三种：直流电动机、交流异步电动机和无刷直流电动机。这在包装机械、视频机械、印刷机械、物料输送机械、纺织机械和交通车辆中有大量的应用。
调速应用领域最初用得最多的是直流电动机，随着交流调速技术特别是电力电子技术和控制技术的发展，交流变频技术获得了广泛的应用，变频器和交流电动机迅速渗透到原来直流调速系统的绝大多数应用领域。近几年来，由于无刷直流电动机体积小、重量小、高效节能等一系列有点，中小功率的交流变频系统正在逐步被无刷直流电动机系统所取代，特别是在纺织机械、印刷机械等原来应用变频系统较多的领域，而在一些直流由电池工地啊的直流电动机应用领域，则更多的由无刷直流电动机所取代。
（3） 精密控制
伺服电动机在工业自动化领域的高精度控制中扮演了一个十分重要的角色，应用场合不同，对伺服电动机的控制性能要求也不尽相同，在实际应用中，伺服电动机有各种不同的控制形式：转矩控制、电流控制、速度控制、位置控制。无刷直流电动机由于其良好的控制性能，在告诉、高精度定位系统中逐步取代了直流电动机和步进电机，成为其首选的伺服电动机之一。目前，扫描仪、摄影机、CD唱机驱动、医疗诊断CT、计算机硬盘驱动以及数控车床驱动中等都广泛采用了无刷直流电动机伺服系统用于精密控制。
（4） 其他应用
在家用电气、大型同步电动机启动等领域无刷直流电动机也逐渐的得到广泛应用。
1.3无刷直流电动机的研究动向
目前，无刷直流电机的研究主要集中在以下方面：
（1）无机械式转子位置传感器控制。
转子位置传感器是整个驱动系统中最为脆弱的部件，不仅增加了系统的成本和复杂性，而且降低系统的可靠性和抗干扰能力，同时还需要占据一定的空间位置。在很多应用场合，例如空调器和计算机外设都要求无刷直流电动机以无转子位置传感器方式运行。
无转子位置传感器运行实际上就是要求在不采用机械传感器的条件下，利用电机的电压和电流信息获得转子磁极的位置。
（2）转矩脉动控制。
存在转矩脉动是无刷直流电动机的固有缺点，特别是随着转速升高，换相导致转矩脉动加剧，并使平均转矩显著下降。减小转矩脉动是提高无刷直流电动机性能的重要方面。
（3）智能控制。
随着信息技术和控制理论的发展，在运动控制领域中，一个新的发展方向就是先进控制理论，尤其是智能控制理论的应用。目前，专家系统、模糊逻辑控制和神经网络控制是三个最主要的理论和方法。其中，模糊控制是把一些具有模糊性的成熟经验和规则有机地融入到传动控制策略当中，现已成功地应用到许多方面。随着无刷直流电动机应用范围的扩大，智能控制技术将受到更广泛的重视。
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