周沙　袁琛

摘 要 無刷直流電機(jī)是集電機(jī)、電力電子、傳感器、微電子和計(jì)算機(jī)等技術(shù)于一身的新一代產(chǎn)品。它克服了有刷直流電機(jī)傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的弊端，具有高可靠、長壽命；低噪聲、無干擾；低損耗、高效率等優(yōu)點(diǎn)。本文主要介紹了無刷直流電機(jī)在現(xiàn)代社會各領(lǐng)域中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 無刷直流電機(jī) 應(yīng)用

中圖分類號：TM33 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

電機(jī)作為機(jī)械能和電能相互轉(zhuǎn)換的裝置被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代社會的眾多領(lǐng)域內(nèi)。近年來，在電機(jī)領(lǐng)域內(nèi)，無刷直流電機(jī)一直是人們關(guān)注的熱點(diǎn)，基于無刷直流電機(jī)的特性和優(yōu)點(diǎn)，無刷直流電機(jī)在各個領(lǐng)域都發(fā)展迅速，當(dāng)前，無刷直流電機(jī)多用于以下幾個方面。

1電動汽車領(lǐng)域

汽車是人們?nèi)粘Ｉ钪凶顬槠匠５慕煌üぞ?，傳統(tǒng)的汽車一般靠燃油來獲取動力，因此汽車數(shù)量的不斷增多給我國環(huán)境帶來了巨大的壓力，能源的消耗也成為關(guān)注性問題，急需一種新能源汽車替代傳統(tǒng)的汽車來緩解壓力。電動汽車是指用電機(jī)驅(qū)動車輪行駛的車輛，按能源供給方式不同可分為三種：純電動汽車、混合動力汽車和燃料電池汽車。與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車不同的是，電動汽車通過將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能驅(qū)動汽車行駛，電能不足時，通過城市中的充電樁設(shè)施或者家用電源就可進(jìn)行充電，保證續(xù)航能力，驅(qū)動電機(jī)是電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)的動力元件，也是核心部件，電動汽車的動力和行駛速度，都跟其有關(guān)，電動汽車污染少、低噪聲、無廢氣，這都是傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車無可媲美的。

2家用電器領(lǐng)域

近年來，空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī)等電器已經(jīng)成為人類生活中最常用的消費(fèi)品，人們對家用電器的要求也逐漸提高，不再滿足只是簡單的“功能性”，同時國家對節(jié)能減排也日益重視，因此家用電器逐漸向節(jié)能、綠色安全、智能化和高可靠性發(fā)展。為了更有效地使用能源，變頻技術(shù)成為了最被行業(yè)看重并加以利用的重點(diǎn)發(fā)展方向。九十年代以來，變頻技術(shù)發(fā)展迅速，一些家用電器開始采用變頻調(diào)速異步電機(jī)。但與無刷直流電機(jī)相比，異步電機(jī)還是存在效率低，性能低等不足，并且電機(jī)體積更大，設(shè)計(jì)相同功率的電機(jī)，異步電機(jī)所需的原材料要平均高出20%多，這與節(jié)能環(huán)保的觀念相背離，因此，無刷直流電機(jī)在家用電器的應(yīng)用逐漸廣泛起來。目前日本所生產(chǎn)的空調(diào)絕大多數(shù)應(yīng)用的是無刷直流電機(jī)，我國空調(diào)器制造廠也開始將無刷直流電機(jī)應(yīng)用于家用電器的控制當(dāng)中，以達(dá)到更好的節(jié)能效果和節(jié)省材料的目的。這些使用無刷直流電機(jī)的新型家用電器替代低效能、壽命短、電磁污染嚴(yán)重的傳統(tǒng)家用電器，提高了家用電器的性能指標(biāo)，提高人們?nèi)粘Ｉ钯|(zhì)量的同時還為節(jié)能可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)了力量。

3工業(yè)自動化領(lǐng)域

在工業(yè)自動化領(lǐng)域，機(jī)器設(shè)備生產(chǎn)都是量產(chǎn)，對于廠家而言，生產(chǎn)成本是重點(diǎn)關(guān)注的對象；而對于用戶來說，實(shí)用性和性能則被當(dāng)成衡量機(jī)器質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)。同等功率的電機(jī)，相比于電勵磁電機(jī)和鐵氧勵磁電機(jī)，永磁無刷直流電機(jī)體積不超過它們的1/2。我國擁有豐富的稀土資源，其中就包含永磁電機(jī)的勵磁物質(zhì)釹鐵硼等資源，這為永磁無刷直流電機(jī)的大規(guī)模生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。在應(yīng)用方面，無刷直流電機(jī)驅(qū)動控制系統(tǒng)擁有響應(yīng)速度快、控制性能好和散熱條件好等特點(diǎn)，無論是應(yīng)用于負(fù)載大、摩擦大、干擾多等環(huán)境中，比如說電梯升降、數(shù)控機(jī)床等；還是一些需具備高性能和高速的精密裝備器件內(nèi)，如硬盤驅(qū)動器、醫(yī)療器械等，無刷直流電機(jī)都能很好的滿足以上需求。

4軍事裝備領(lǐng)域

在軍事裝備領(lǐng)域中，使用無刷直流電機(jī)能更好的滿足軍事裝備反應(yīng)快、性能高的要求，如隨動武器的實(shí)時跟蹤系統(tǒng)、無人機(jī)的電力驅(qū)動系統(tǒng)、機(jī)器人和機(jī)械臂的動力控制系統(tǒng)、雷達(dá)的天線控制系統(tǒng)等。對無人機(jī)而言，無人機(jī)的控制系統(tǒng)必須滿足穩(wěn)定性和安全可靠等特點(diǎn)，飛行時間長久，飛行速度快慢也是考察無人機(jī)性能優(yōu)劣的兩個重要指標(biāo)。無人機(jī)之所以能懸停，可以做航拍，是因?yàn)橥ㄟ^傳感器可以檢測無人機(jī)在飛行過程中的俯仰角和滾轉(zhuǎn)角變化，當(dāng)電機(jī)控制系統(tǒng)檢測到角度變化后，通過控制電機(jī)轉(zhuǎn)速來控制升力來保持平衡，進(jìn)而達(dá)到穩(wěn)定的效果；采用無位置傳感器控制的無刷直流電機(jī)能進(jìn)一步減少電機(jī)體積，使電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，維修方便，也減小了無人機(jī)的體積，因此，無刷直流電機(jī)能很好的滿足無人機(jī)電機(jī)控制系統(tǒng)所需的條件。在隨動武器裝備中，對控制系統(tǒng)的要求是能滿足速度快、加速快、能實(shí)時控制和跟蹤定位等，武器的性能在戰(zhàn)爭的成敗中占有重要因素，因此對武器隨動系統(tǒng)的要求特別高，如何使無刷電機(jī)控制系統(tǒng)具有可靠性高、速度快、性能高、穩(wěn)定性好等特性成為研究武器隨動系統(tǒng)的重點(diǎn)。

無論是跟人們的日常生活息息相關(guān)的設(shè)施器件，還是高科技領(lǐng)域類的先進(jìn)控制設(shè)備，都有無刷直流電機(jī)出現(xiàn)的身影。隨著時代的不斷進(jìn)步和人們生活水平的提高，無刷直流電機(jī)的研究與應(yīng)用將會越來越廣泛，無刷直流電機(jī)具有很強(qiáng)的生命力和發(fā)展前途。

參考文獻(xiàn)

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