無刷直流電動機的發展與應用
強曼若（上海城市建設學院200092）
【摘 要】介紹無刷直流電動機的發展歷史，根據其特點，重點分析其應用前景，并針對市場發展，分析我國無刷直流電動機開發現狀和存在問題，最后對其今后發展進行預測。
【敘 詞】刷直流電動機發展史特點．應用
1概述
有刷直流電機以其優良的轉矩特性在運動控制領域得到了廣泛的應用。但是，機械電刷卻是有刷直流電機的一個致命的弱點。為此，早在1917年，boiiger就提出了用整流管代替有刷直流電機的機械電刷，從而誕生了無刷直流電機的基本思想。1955年，美國d．harrison等人首次申請了用晶體管換向線路代替有刷直流電機機械電刷的專利，標志著現代無刷電機的誕生。
近40年來，由于電機本體及其相關學科的迅猛發展，“無刷直流電機”的概念已由最初的具有電子換向的直流電機發展到泛指一切具有有刷直流電機外部特性的電子換向電機。刷直流電機的發展亦使得電機理論與大功率開關器件、模擬和數字專用集成電路、微處理技術、現代控制理論以及高性能材料的結合更加緊密。如今無刷直流電機集特種電機、變速機構、檢測元件、控制軟件與硬件于一體，形成為新一代電動伺服系統，且體覡著當今應用科學的許多****成果，因此是機電一體化的高技術產物。
無刷直流電機真正進入實用階段應從1978年開始，當時原西德mannesmann公司的indramat分部在漢諾威貿易博覽會上，正式推出mac經典無刷直流電機及其驅動器。80年代在國際上開展了深入的研究，先后研制成方波無刷電機和正弦波無刷直流電機，在10多年的時間里，無刷直流電機在國際上已得到較為充分的發展，在一些較為發達的國家里，無刷直流電機將在未來的幾年中成為主導電機，并逐步取代其它類型的電機。
無刷直流電機在近10年里得到迅速推廣應用的另一個原因，是由于電力電子技術和集成控制技術高速發展的結果，性能優良、價格低廉的電子元器件為制造無刷直流電機創造了基本條件。80年代初期，電機本體與換向驅動電路的價格比大約為1：10，而當今已降至1：1～3，這就為大量推廣應用創造了先決條件。
我國無刷電機的研制工作始于70年代初期，主要集中在一些科研院所和高等院校。經過20多年的發展，目前我國已有幾種系列產品生產，如st系列，ifts系列，asm系列，但仍沒有制定出國家標準，限于我國元器件水平及相關理論與實踐相結合的程度還比較低，尤其是制造工藝和加工設備較國際水準差距較大，所以目前我國無刷電機綜合水平仍低于國際水平，大約相當于國外70年代末80年代初的水準，有待進一步研究和開發。
2 無刷直流電機的特點及應用
由于無刷電機比有刷直流電機有更多的優點（見附表），而且比無電刷結構的交流電機又有良好的機械特性和控制特性，因此具備廣泛應用前景。
2.1精密電子設備和器具領域
由于大多數電子設備中電子線路均由直流電源供電，且要求電機具有調速、穩速、定位控制等特性。因此當前大多數精密設備中均采用無刷電機驅動控制。如計算機硬、軟盤驅動，激光打字機棱鏡驅動，錄相機鼓驅動，cd唱機驅動，醫療診斷ct機，治療用高速牙鉆，衛星上太陽能帆板驅動，儀用通風機等。在此領域中的應用正在逐步推廣，取代有刷電機。
2.2工業自動化設備領域
目前已應用的有高檔數控加工設備，已有取代傳統結構的直流和交流電機的趨勢。另外在一些工業加工設備中也開始推廣應用，如工業縫紉機、輕印刷機械、食品加工機械等。值得密切注意潛在實用的是工業機器人驅動控制，由于這種應用場合對速度、力矩和定位控制均有要求，無刷電機是****品種，目前全世界已有100多萬臺各類機器人，而每年以高于百分之二十速率增長，對無刷電機的需求量很大。
2.3在汽車和電動車輛中的應用
現代汽車正朝著豪華型方向發展，自動化程度很高，使用眾多類塑電動機，其中無刷直流電機在很多難以維修部件中被采用。
另外，電動車作為無污染的未來交通工具，受到各國工業界的重視，目前正在加大投入，加緊開發，無刷直流電機是最理想的動力源，目前首先在電動摩托車或電動助動車使用，已逐 |
