无刷直流电动机的发展与应用
强曼若（上海城市建设学院200092）
【摘 要】介绍无刷直流电动机的发展历史，根据其特点，重点分析其应用前景，并针对市场发展，分析我国无刷直流电动机开发现状和存在问题，最后对其今后发展进行预测。
【叙 词】刷直流电动机发展史特点．应用
1概述
有刷直流电机以其优良的转矩特性在运动控制领域得到了广泛的应用。但是，机械电刷却是有刷直流电机的一个致命的弱点。为此，早在1917年，boiiger就提出了用整流管代替有刷直流电机的机械电刷，从而诞生了无刷直流电机的基本思想。1955年，美国d．harrison等人首次申请了用晶体管换向线路代替有刷直流电机机械电刷的专利，标志着现代无刷电机的诞生。
近40年来，由于电机本体及其相关学科的迅猛发展，“无刷直流电机”的概念已由最初的具有电子换向的直流电机发展到泛指一切具有有刷直流电机外部特性的电子换向电机。刷直流电机的发展亦使得电机理论与大功率开关器件、模拟和数字专用集成电路、微处理技术、现代控制理论以及高性能材料的结合更加紧密。如今无刷直流电机集特种电机、变速机构、检测元件、控制软件与硬件于一体，形成为新一代电动伺服系统，且体觋着当今应用科学的许多****成果，因此是机电一体化的高技术产物。
无刷直流电机真正进入实用阶段应从1978年开始，当时原西德mannesmann公司的indramat分部在汉诺威贸易博览会上，正式推出mac经典无刷直流电机及其驱动器。80年代在国际上开展了深入的研究，先后研制成方波无刷电机和正弦波无刷直流电机，在10多年的时间里，无刷直流电机在国际上已得到较为充分的发展，在一些较为发达的国家里，无刷直流电机将在未来的几年中成为主导电机，并逐步取代其它类型的电机。
无刷直流电机在近10年里得到迅速推广应用的另一个原因，是由于电力电子技术和集成控制技术高速发展的结果，性能优良、价格低廉的电子元器件为制造无刷直流电机创造了基本条件。80年代初期，电机本体与换向驱动电路的价格比大约为1：10，而当今已降至1：1～3，这就为大量推广应用创造了先决条件。
我国无刷电机的研制工作始于70年代初期，主要集中在一些科研院所和高等院校。经过20多年的发展，目前我国已有几种系列产品生产，如st系列，ifts系列，asm系列，但仍没有制定出国家标准，限于我国元器件水平及相关理论与实践相结合的程度还比较低，尤其是制造工艺和加工设备较国际水准差距较大，所以目前我国无刷电机综合水平仍低于国际水平，大约相当于国外70年代末80年代初的水准，有待进一步研究和开发。
2 无刷直流电机的特点及应用
由于无刷电机比有刷直流电机有更多的优点（见附表），而且比无电刷结构的交流电机又有良好的机械特性和控制特性，因此具备广泛应用前景。
2.1精密电子设备和器具领域
由于大多数电子设备中电子线路均由直流电源供电，且要求电机具有调速、稳速、定位控制等特性。因此当前大多数精密设备中均采用无刷电机驱动控制。如计算机硬、软盘驱动，激光打字机棱镜驱动，录相机鼓驱动，cd唱机驱动，医疗诊断ct机，治疗用高速牙钻，卫星上太阳能帆板驱动，仪用通风机等。在此领域中的应用正在逐步推广，取代有刷电机。
2.2工业自动化设备领域
目前已应用的有高档数控加工设备，已有取代传统结构的直流和交流电机的趋势。另外在一些工业加工设备中也开始推广应用，如工业缝纫机、轻印刷机械、食品加工机械等。值得密切注意潜在实用的是工业机器人驱动控制，由于这种应用场合对速度、力矩和定位控制均有要求，无刷电机是****品种，目前全世界已有100多万台各类机器人，而每年以高于百分之二十速率增长，对无刷电机的需求量很大。
2.3在汽车和电动车辆中的应用
现代汽车正朝着豪华型方向发展，自动化程度很高，使用众多类塑电动机，其中无刷直流电机在很多难以维修部件中被采用。
另外，电动车作为无污染的未来交通工具，受到各国工业界的重视，目前正在加大投入，加紧开发，无刷直流电机是最理想的动力源，目前首先在电动摩托车或电动助动车使用，已逐 |
