SPG可逆马达S9R40GXH-ECE SPG工厂直销////交流电机简介 “交流电机”是用于实现机械能和交流电能相互转换的机械。由于交流电力系统的巨大发展，交流电机已成为最常用的电机。交流电机与直流电机相比，由于没有换向器（见直流电机的换向），因此结构简单，制造方便，比较牢固，容易做成高转速、高电压、大电流、大容量的电机。交流电机功率的覆盖范围很大，从几瓦到几十万千瓦、甚至上百万千瓦。20世纪80年代初，最大的汽轮发电机已达150万千瓦。交流电机是由美籍塞尔维亚裔科学家尼古拉·特斯拉发明的。 电机原理 用单相电容式电机说明：单相电机有两个绕组，即起动绕组和运行绕组。两个绕组在空间上相差90度。在起动绕组上串联了一个容量较大的电容器，当运行绕组和起动绕组通过单相交流电时，由于电容器作用使起动绕组中的电流在时间上比运行绕组的电流超前90度角，先到达最大值。在时间和空间上形成两个相同的脉冲磁场，使定子与转子之间的气隙中产生了一个旋转磁场，在旋转磁场的作用下，电机转子中产生感应电流，电流与旋转磁场互相作用产生电磁场转矩，使电机旋转起来。 调速原理 //// 额定转速n=60f/p（1-s）=同步转速N1（1-S） f电源频率 p电机极对数 s转差率 1.利用变频器改变电源频率调速，调速范围大，稳定性平滑性较好，机械特性较硬。就是加上额定负载转速下降得少。属于无级调速。适用于大部分三相鼠笼异步电动机。 2.改变磁极对数调速，属于有级调速，调速平滑度差，一般用于金属切削机床。3.改变转差率调速。 //// （1）转子回路串电阻：用于交流绕线式异步电动机。调速范围小，电阻要消耗功率，电机效率低。一般用于起重机。 （2）改变电源电压调速，调速范围小，转矩随电压降大幅度下降，三相电机一般不用。用于单相电机调速，如风扇。 （3）串级调速，实质就是就是转子引入附加电动势，改变它大小来调速。也只用于绕线电动机，但效率得到提高。 ////交流电机调速方法 一、变极对数调速方法 ：改变定子绕组的接红方式来改变笼型电动机定子极对数达到调速。 二、变频调速方法 ：使用变频器改变电动机定子电源的频率，从而改变其同步转速的调速方法。 三、串级调速方法 ：串级调速是指绕线式电动机转子回路中串入可调节的附加电势来改变电动机的转差，达到调速的目的。大部分转差功率被串入的附加电势所吸收，再利用产生附加的装置，把吸收的转差功率返回电网或转换能量加以利用。根据转差功率吸收利用方式，串级调速可分为电机串级调速、机械串级调速及晶闸管串级调速形式，多采用晶闸管串级调速。 //// 四、绕线式电动机转子串电阻调速方法： 线式异步电动机转子串入附加电阻，使电动机的转差率加大，电动机在较低的转速下运行。串入的电阻越大，电动机的转速越低。此方法设备简单，控制方便，但转差功率以发热的形式消耗在电阻上。属有级调速，机械特性较软。 五、定子调压调速方法 ：改变电动机的定子电压时，从而获得不同转速。由于电动机的转矩与电压平方成正比，因此最大转矩下降很多，其调速范围较小，使一般笼型电动机难以应用。为了扩大调速范围，调压调速应采用转子电阻值大的笼型电动机，如专供调压调速用的力矩电动机，或者在绕线式电动机上串联频敏电阻。 六、电磁调速电动机调速方法 ：电磁调速电动机由笼型电动机、电磁转差离合器和直流励磁电源。直流励磁电源功率较小，通常由单相半波或全波晶闸管整流器组成，改变晶闸管的导通角，可以改变励磁电流的大小。 七、液力耦合器调速方法 ：液力耦合器是一种液力传动装置，一般由泵轮和涡轮组成，当泵轮在原动机带动下旋转时，处于其中的液体受叶片推动而旋转，在离心力作用下沿着泵轮外环进入涡轮时，就在同一转向上给涡轮叶片以推力，使其带动生产机械运转。通过不同的液力（润滑油和涡轮）达到调速。 （4）电磁调速。只用于滑差电机。通过改变励磁线圈的电流无极平滑调速，机构简单，但控制功率较小。不宜长期低速运行。 //// 实际应用 在实际应用中，交流电动机总是与生产机械相联系，形成电力拖动系统。不同的生产机械要求不同的速度，即使同一个生产机械在不同的运行工况下，也需要不同的速度，因而需要对拖动系统的运行速度加以调节，即产生了交流电动机调速。交流电动机，尤其是笼型感应电动机，由于没有机械换向装置，结构简单、运行可靠、维护方便、造价低廉，且有良好的节能效果，在单机容量和速度极限等方面都比直流电动机高;特别是在灰尘多、有危险的恶劣环境里，交流电动机更为适用。但交流电动机的调速性能不如直流电动机好，在很长一段时间内，交流电动机只能作恒速运行。解决交流电动机的调速问题，一直是电力拖动工作者所关注和研究的课题。发展简史早在20世纪30年代，不少学者就提出了各种交流调速系统，企图改善交流电动机的调速性能。 电机主要由永磁材料制造的定子、绕有线圈绕组的转子（电枢） 、换向器和电刷等构成。只要在电刷的A和B两端通入一定的直流电流， 电机的换向器就会自动改变电机转子的磁场方向，这样，直流电机的转子就会持续运转下去。 有直流电机有以下缺点 //// 结构相对复杂，增加了制造成本； 容易被环境（如灰尘等）影响，降低了工作的可靠性； 换向时会产生火花，限制了使用范围； 容易损坏，增加了维护成本等。 //// 二、无刷直流电机简介 BLDC电机中的“BL”意为“无刷”，就是DC电机（有刷电机）中的“电刷”没有了。 无刷直流电机(BLDC)以电子换向器取代了机械换向器，所以无刷直流电机既具有直流电机良好的调速性能等特点，又具有交流电机结构简单、无换向火花、运行可靠和易于维护等优点。 无刷直流电机主要由用永磁材料制造的转子、带有线圈绕组的定子和位置传感器(可有可无)组成。可见，它和直流电机有着很多共同点，定子和转子的结构差不多(原来的定子变为转子，转子变为定子)，绕组的连线也基本相同。但是，结构上它们有一个明显的区别：无刷直流电机没有直流电机中的换向器和电刷，取而代之的是位置传感器。这样，电机结构就相对简单，降低了电机的制造和维护成本，但无刷直流电机不能自动换向(相)，牺牲的代价是电机控制器成本的提高(如同样是三相直流电机，有刷直流电机的驱动桥需要 4 只功率管，而无刷直流电机的驱动桥则需要 6 只功率管)。 图1所示为其中一种小功率三相、星形连接、单副磁对极的无刷直流电机，它的定子在内，转子在外。另一种无刷直流电机的结构和这种刚刚相反，它的定子在外，转子在内，即定子是线圈绕组组成的机座，而转子用永磁材料制造。 无刷直流电机有以下的特点 //// 无刷直流电机的外特性好，能够在低速下输出大转矩，使得它可以提供大的起动转矩； 无刷直流电机的速度范围宽，任何速度下都可以全功率运行； 无刷直流电机的效率高、过载能力强，使得它在拖动系统中有出色的表现； 无刷直流电机的再生制动效果好，由于它的转子是永磁材料，制动时电机可以进入发电机状态； 无刷直流电机的体积小，功率密度高； //// 无刷直流电机无机械换向器，采用全封闭式结构，可以防止尘土进入电机内部，可靠性高； 无刷直流电机比异步电机的驱动控制简单。 //// 三、无刷直流电机工作原理 无刷直流电机的定子是线圈绕组电枢，转子是永磁体。如果只给电机通以固定的直流电流，则电机只能产生不变的磁场，电机不能转动起来，只有实时检测电机转子的位置，再根据转子的位置给电机的不同相通以对应的电流，使定子产生方向均匀变化的旋转磁场，电机才可以跟着磁场转动起来。 如图2所示为无刷直流电机的转动原理示意图，为了方便描述，电机定子的线圈中心抽头接电机电源 POWER，各相的端点接功率管，位置传感器导通时使功率管的 G极接 12V，功率管导通，对应的相线圈被通电。由于三个位置传感器随着转子的转动，会依次导通，使得对应的相线圈也依次通电，从而定子产生的磁场方向也不断地变化，电机转子也跟着转动起来，这就是无刷直流电机的基本转动原理——检测转子的位置，依次给各相通电，使定子产生的磁场的方向连续均匀地变化。 电动机的定子绕组多做成三相对称星形接法，同三相异步电动机十分相似。电动机的转子上粘有已充磁的永磁体 ，为了检测电动机转子的极性，在电动机内装有位置传感器。驱动器由功率电子器件和集成电路等构成，其功能是：接受电动机的启动、停止、制动信号，以控制电动机的启动、停止和制动；接受位置传感器信号和正反转信号，用来控制逆变桥各功率管的通断，产生连续转矩；接受速度指令和速度反馈信号，用来控制和调整转速；提供保护和显示等等。 //// 直流电机具有响应快速、较大的起动转矩、从零转速至额定转速具备可提供额定转矩的性能，但直流电机的优点也正是它的缺点，因为直流电机要产生额定负载下恒定转矩的性能，则电枢磁场与转子磁场须恒维持90°，这就要藉由碳刷及整流子。碳刷及整流子在电机转动时会产生火花、碳粉因此除了会造成组件损坏之外，使用场合也受到限制。交流电机没有碳刷及整流子，免维护、坚固、应用广，但特性上若要达到相当于直流电机的性能须用复杂控制技术才能达到。现今半导体发展迅速功率组件切换频率加快许多，提升驱动电机的性能。微处理机速度亦越来越快，可实现将交流电机控制置于一旋转的两轴直角坐标系统中，适当控制交流电机在两轴电流分量，达到类似直流电机控制并有与直流电机相当的性能。 此外已有很多微处理机将控制电机必需的功能做在芯片中，而且体积越来越小；像模拟/数字转换器(analog-to-digital converter，adc)、脉冲宽度调制(pulse wide modulator，pwm)…等。直流无刷电机即是以电子方式控制交流电机换相，得到类似直流电机特性又没有直流电机机构上缺失的一种应用。 四、无刷直流电机的驱动方法 //// 无刷直机电机的驱动方式按不同类别可分多种驱动方式，它们各有特点。 1.按驱动波形：方波驱动，这种驱动方式实现方便，易于实现电机无位置传感器控制； 2.正弦驱动：这种驱动方式可以改善电机运行效果，使输出力矩均匀，但实现过程相对复杂。同时，这种方法又有 SPWM 和 SVPWM（空间矢量 PWM）两种方式，SVPWM的效果好于 SPWM。 //// 五、无刷直流电机应用领域 应用领域一，办公计算机外围设备、电子数码消费品领域。 这是无刷直流电机普及最广、数量最大的领域。比如在生活中常见的打印机、传真机、复印机、硬盘驱动器、软盘驱动器、电影摄影机、磁带记录仪等，在它们的主轴和附属运动的带动控制中，都有无刷直流电机的身影。 应用领域二，工业控制领域。 //// 近些年，由于无刷直流电机大规模的研发和技术的逐渐成熟，其驱动系统在工业生产中的分布范围也随之扩大，已逐步成为工业用电动机的发展主流。围绕降低生产成本和提高运行效率而展开的研究与尝试已取得显著的效益，各大厂商也提供不同型号的电机以满足不同驱动系统的需求。现阶段在纺织、冶金、印刷、自动化生产流水线、数控机床等工业生产方面，无刷直流电机都有涉猎。 应用领域三，医疗设备领域。 在国外，对无刷直流电机的使用已经较为普遍，可以用来驱动人工心脏中的小型血泵；在国内，手术用高速器具的高速离心机、热像仪和测温仪的红外激光调制器都使用了无刷直流电机。 应用领域四，汽车领域。 //// 据分析在市面上，一般的家用轿车需要永磁电机 20-30 个，而每辆豪华轿车则需要59个之多，除了核心发动机外，在雨刷器、电动车门、汽车空调、电动车窗等部位都有电机的身影。随着汽车工业向着节能环保的方向发展，所使用的电机也必须满足高效率、低能耗的标准。而无刷直流电机的低噪声、寿命长、无火花干扰、方便集中控制等优点完全符合，随着其调速技术的日益成熟，性价比会越来越高，它在汽车电机驱动的各个环节中的应用会更加广泛。 应用领域五，家用电器领域。 “变频”技术已非常普遍，作为中国家电的标志逐渐占据了大部分的消费市场，“直流变频”受到生产厂商的青睐，已有逐渐替换掉“交流变频”的转变趋势。这种转变实质上就是家电所用的电动机由感应电动机向无刷直流电机及其控制器的过渡，以达到节能环保、低噪智能、舒适性高的要求。无刷直流电机的发展方向与电力电子、传感器、控制理论等技术的发展方向相同，它是多种技术相结合的产物，它的发展取决于与之相关的每一种技术的革新与进步。 ////

2、按结构和工作原理可划分：可分为直流电动机、异步电动机、同步电动机。 1）同步电机可划分：永磁同步电动机、磁阻同步电动机和磁滞同步电动机。 2）异步电机可划分：感应电动机和交流换向器电动机。 感应电动机可划分：三相异步电动机、单相异步电动机和罩极异步电动机等。 交流换向器电动机可划分：单相串励电动机、交直流两用电动机和推斥电动机。 3、按起动与运行方式可划分：电容起动式单相异步电动机、电容运转式单相异步电动机、电容起动运转式单相异步电动机和分相式单相异步电动机。 ////交流电机简介 “交流电机”是用于实现机械能和交流电能相互转换的机械。由于交流电力系统的巨大发展，交流电机已成为最常用的电机。交流电机与直流电机相比，由于没有换向器（见直流电机的换向），因此结构简单，制造方便，比较牢固，容易做成高转速、高电压、大电流、大容量的电机。交流电机功率的覆盖范围很大，从几瓦到几十万千瓦、甚至上百万千瓦。20世纪80年代初，最大的汽轮发电机已达150万千瓦。交流电机是由美籍塞尔维亚裔科学家尼古拉·特斯拉发明的。 电机原理 用单相电容式电机说明：单相电机有两个绕组，即起动绕组和运行绕组。两个绕组在空间上相差90度。在起动绕组上串联了一个容量较大的电容器，当运行绕组和起动绕组通过单相交流电时，由于电容器作用使起动绕组中的电流在时间上比运行绕组的电流超前90度角，先到达最大值。在时间和空间上形成两个相同的脉冲磁场，使定子与转子之间的气隙中产生了一个旋转磁场，在旋转磁场的作用下，电机转子中产生感应电流，电流与旋转磁场互相作用产生电磁场转矩，使电机旋转起来。 调速原理 //// 额定转速n=60f/p（1-s）=同步转速N1（1-S） f电源频率 p电机极对数 s转差率 1.利用变频器改变电源频率调速，调速范围大，稳定性平滑性较好，机械特性较硬。就是加上额定负载转速下降得少。属于无级调速。适用于大部分三相鼠笼异步电动机。 2.改变磁极对数调速，属于有级调速，调速平滑度差，一般用于金属切削机床。3.改变转差率调速。 //// （1）转子回路串电阻：用于交流绕线式异步电动机。调速范围小，电阻要消耗功率，电机效率低。一般用于起重机。 （2）改变电源电压调速，调速范围小，转矩随电压降大幅度下降，三相电机一般不用。用于单相电机调速，如风扇。 （3）串级调速，实质就是就是转子引入附加电动势，改变它大小来调速。也只用于绕线电动机，但效率得到提高。 ////交流电机调速方法 一、变极对数调速方法 ：改变定子绕组的接红方式来改变笼型电动机定子极对数达到调速。 二、变频调速方法 ：使用变频器改变电动机定子电源的频率，从而改变其同步转速的调速方法。 三、串级调速方法 ：串级调速是指绕线式电动机转子回路中串入可调节的附加电势来改变电动机的转差，达到调速的目的。大部分转差功率被串入的附加电势所吸收，再利用产生附加的装置，把吸收的转差功率返回电网或转换能量加以利用。根据转差功率吸收利用方式，串级调速可分为电机串级调速、机械串级调速及晶闸管串级调速形式，多采用晶闸管串级调速。 //// 四、绕线式电动机转子串电阻调速方法： 线式异步电动机转子串入附加电阻，使电动机的转差率加大，电动机在较低的转速下运行。串入的电阻越大，电动机的转速越低。此方法设备简单，控制方便，但转差功率以发热的形式消耗在电阻上。属有级调速，机械特性较软。 五、定子调压调速方法 ：改变电动机的定子电压时，从而获得不同转速。由于电动机的转矩与电压平方成正比，因此最大转矩下降很多，其调速范围较小，使一般笼型电动机难以应用。为了扩大调速范围，调压调速应采用转子电阻值大的笼型电动机，如专供调压调速用的力矩电动机，或者在绕线式电动机上串联频敏电阻。 六、电磁调速电动机调速方法 ：电磁调速电动机由笼型电动机、电磁转差离合器和直流励磁电源。直流励磁电源功率较小，通常由单相半波或全波晶闸管整流器组成，改变晶闸管的导通角，可以改变励磁电流的大小。 七、液力耦合器调速方法 ：液力耦合器是一种液力传动装置，一般由泵轮和涡轮组成，当泵轮在原动机带动下旋转时，处于其中的液体受叶片推动而旋转，在离心力作用下沿着泵轮外环进入涡轮时，就在同一转向上给涡轮叶片以推力，使其带动生产机械运转。通过不同的液力（润滑油和涡轮）达到调速。 （4）电磁调速。只用于滑差电机。通过改变励磁线圈的电流无极平滑调速，机构简单，但控制功率较小。不宜长期低速运行。 //// 实际应用 在实际应用中，交流电动机总是与生产机械相联系，形成电力拖动系统。不同的生产机械要求不同的速度，即使同一个生产机械在不同的运行工况下，也需要不同的速度，因而需要对拖动系统的运行速度加以调节，即产生了交流电动机调速。交流电动机，尤其是笼型感应电动机，由于没有机械换向装置，结构简单、运行可靠、维护方便、造价低廉，且有良好的节能效果，在单机容量和速度极限等方面都比直流电动机高;特别是在灰尘多、有危险的恶劣环境里，交流电动机更为适用。但交流电动机的调速性能不如直流电动机好，在很长一段时间内，交流电动机只能作恒速运行。解决交流电动机的调速问题，一直是电力拖动工作者所关注和研究的课题。发展简史早在20世纪30年代，不少学者就提出了各种交流调速系统，企图改善交流电动机的调速性能。 电机主要由永磁材料制造的定子、绕有线圈绕组的转子（电枢） 、换向器和电刷等构成。只要在电刷的A和B两端通入一定的直流电流， 电机的换向器就会自动改变电机转子的磁场方向，这样，直流电机的转子就会持续运转下去。 有直流电机有以下缺点 //// 结构相对复杂，增加了制造成本； 容易被环境（如灰尘等）影响，降低了工作的可靠性； 换向时会产生火花，限制了使用范围； 容易损坏，增加了维护成本等。 //// 二、无刷直流电机简介 BLDC电机中的“BL”意为“无刷”，就是DC电机（有刷电机）中的“电刷”没有了。 无刷直流电机(BLDC)以电子换向器取代了机械换向器，所以无刷直流电机既具有直流电机良好的调速性能等特点，又具有交流电机结构简单、无换向火花、运行可靠和易于维护等优点。 无刷直流电机主要由用永磁材料制造的转子、带有线圈绕组的定子和位置传感器(可有可无)组成。可见，它和直流电机有着很多共同点，定子和转子的结构差不多(原来的定子变为转子，转子变为定子)，绕组的连线也基本相同。但是，结构上它们有一个明显的区别：无刷直流电机没有直流电机中的换向器和电刷，取而代之的是位置传感器。这样，电机结构就相对简单，降低了电机的制造和维护成本，但无刷直流电机不能自动换向(相)，牺牲的代价是电机控制器成本的提高(如同样是三相直流电机，有刷直流电机的驱动桥需要 4 只功率管，而无刷直流电机的驱动桥则需要 6 只功率管)。 图1所示为其中一种小功率三相、星形连接、单副磁对极的无刷直流电机，它的定子在内，转子在外。另一种无刷直流电机的结构和这种刚刚相反，它的定子在外，转子在内，即定子是线圈绕组组成的机座，而转子用永磁材料制造。 无刷直流电机有以下的特点 //// 无刷直流电机的外特性好，能够在低速下输出大转矩，使得它可以提供大的起动转矩； 无刷直流电机的速度范围宽，任何速度下都可以全功率运行； 无刷直流电机的效率高、过载能力强，使得它在拖动系统中有出色的表现； 无刷直流电机的再生制动效果好，由于它的转子是永磁材料，制动时电机可以进入发电机状态； 无刷直流电机的体积小，功率密度高； //// 无刷直流电机无机械换向器，采用全封闭式结构，可以防止尘土进入电机内部，可靠性高； 无刷直流电机比异步电机的驱动控制简单。 //// 三、无刷直流电机工作原理 无刷直流电机的定子是线圈绕组电枢，转子是永磁体。如果只给电机通以固定的直流电流，则电机只能产生不变的磁场，电机不能转动起来，只有实时检测电机转子的位置，再根据转子的位置给电机的不同相通以对应的电流，使定子产生方向均匀变化的旋转磁场，电机才可以跟着磁场转动起来。 如图2所示为无刷直流电机的转动原理示意图，为了方便描述，电机定子的线圈中心抽头接电机电源 POWER，各相的端点接功率管，位置传感器导通时使功率管的 G极接 12V，功率管导通，对应的相线圈被通电。由于三个位置传感器随着转子的转动，会依次导通，使得对应的相线圈也依次通电，从而定子产生的磁场方向也不断地变化，电机转子也跟着转动起来，这就是无刷直流电机的基本转动原理——检测转子的位置，依次给各相通电，使定子产生的磁场的方向连续均匀地变化。 电动机的定子绕组多做成三相对称星形接法，同三相异步电动机十分相似。电动机的转子上粘有已充磁的永磁体 ，为了检测电动机转子的极性，在电动机内装有位置传感器。驱动器由功率电子器件和集成电路等构成，其功能是：接受电动机的启动、停止、制动信号，以控制电动机的启动、停止和制动；接受位置传感器信号和正反转信号，用来控制逆变桥各功率管的通断，产生连续转矩；接受速度指令和速度反馈信号，用来控制和调整转速；提供保护和显示等等。 //// 直流电机具有响应快速、较大的起动转矩、从零转速至额定转速具备可提供额定转矩的性能，但直流电机的优点也正是它的缺点，因为直流电机要产生额定负载下恒定转矩的性能，则电枢磁场与转子磁场须恒维持90°，这就要藉由碳刷及整流子。碳刷及整流子在电机转动时会产生火花、碳粉因此除了会造成组件损坏之外，使用场合也受到限制。交流电机没有碳刷及整流子，免维护、坚固、应用广，但特性上若要达到相当于直流电机的性能须用复杂控制技术才能达到。现今半导体发展迅速功率组件切换频率加快许多，提升驱动电机的性能。微处理机速度亦越来越快，可实现将交流电机控制置于一旋转的两轴直角坐标系统中，适当控制交流电机在两轴电流分量，达到类似直流电机控制并有与直流电机相当的性能。 此外已有很多微处理机将控制电机必需的功能做在芯片中，而且体积越来越小；像模拟/数字转换器(analog-to-digital converter，adc)、脉冲宽度调制(pulse wide modulator，pwm)…等。直流无刷电机即是以电子方式控制交流电机换相，得到类似直流电机特性又没有直流电机机构上缺失的一种应用。 四、无刷直流电机的驱动方法 //// 无刷直机电机的驱动方式按不同类别可分多种驱动方式，它们各有特点。 1.按驱动波形：方波驱动，这种驱动方式实现方便，易于实现电机无位置传感器控制； 2.正弦驱动：这种驱动方式可以改善电机运行效果，使输出力矩均匀，但实现过程相对复杂。同时，这种方法又有 SPWM 和 SVPWM（空间矢量 PWM）两种方式，SVPWM的效果好于 SPWM。 //// 五、无刷直流电机应用领域 应用领域一，办公计算机外围设备、电子数码消费品领域。 这是无刷直流电机普及最广、数量最大的领域。比如在生活中常见的打印机、传真机、复印机、硬盘驱动器、软盘驱动器、电影摄影机、磁带记录仪等，在它们的主轴和附属运动的带动控制中，都有无刷直流电机的身影。 应用领域二，工业控制领域。 //// 近些年，由于无刷直流电机大规模的研发和技术的逐渐成熟，其驱动系统在工业生产中的分布范围也随之扩大，已逐步成为工业用电动机的发展主流。围绕降低生产成本和提高运行效率而展开的研究与尝试已取得显著的效益，各大厂商也提供不同型号的电机以满足不同驱动系统的需求。现阶段在纺织、冶金、印刷、自动化生产流水线、数控机床等工业生产方面，无刷直流电机都有涉猎。 应用领域三，医疗设备领域。 在国外，对无刷直流电机的使用已经较为普遍，可以用来驱动人工心脏中的小型血泵；在国内，手术用高速器具的高速离心机、热像仪和测温仪的红外激光调制器都使用了无刷直流电机。 应用领域四，汽车领域。 //// 据分析在市面上，一般的家用轿车需要永磁电机 20-30 个，而每辆豪华轿车则需要59个之多，除了核心发动机外，在雨刷器、电动车门、汽车空调、电动车窗等部位都有电机的身影。随着汽车工业向着节能环保的方向发展，所使用的电机也必须满足高效率、低能耗的标准。而无刷直流电机的低噪声、寿命长、无火花干扰、方便集中控制等优点完全符合，随着其调速技术的日益成熟，性价比会越来越高，它在汽车电机驱动的各个环节中的应用会更加广泛。 应用领域五，家用电器领域。 “变频”技术已非常普遍，作为中国家电的标志逐渐占据了大部分的消费市场，“直流变频”受到生产厂商的青睐，已有逐渐替换掉“交流变频”的转变趋势。这种转变实质上就是家电所用的电动机由感应电动机向无刷直流电机及其控制器的过渡，以达到节能环保、低噪智能、舒适性高的要求。无刷直流电机的发展方向与电力电子、传感器、控制理论等技术的发展方向相同，它是多种技术相结合的产物，它的发展取决于与之相关的每一种技术的革新与进步。 ////

目前驱动电机主要分为直流电机、交流电机及轮毂电机等；其中，直流和交流电机又可进一步划分。目前行业对交流异步电机、永磁同步电机及开关磁阻电机关注度较高。通过对常见的几种电机进行比较分析可知（见表1），永磁同步电机具有效率高、转速范围宽、体积小、重量轻、功率密度大、成本低等优点，成为纯电动乘用车市场的主要驱动电机。 从行业配套来看，新能源乘用车主要使用的是交流感应电机和永磁同步电机。其中，永磁同步电机使用较多，因其转速区间和效率都相对较高，但是需要使用昂贵的系统永磁材料钕铁硼；部分欧美车系采用交流感应电机，主要因为稀土资源匮乏，同时出于降低电机成本考虑，其劣势主要是转速区间小，效率低，需要性能更高的调速器以匹配性能。 随着新能源汽车市场的迅猛发展，驱动电机市场空间潜力巨大，吸引了众多企业和资本的进入。国内外典型驱动电机企业的永磁同步电机产品情况如表2所示。整体来看，我国驱动电机取得较大进展，已经自主开发出满足各类新能源汽车需求的产品，部分主要性能指标已达到相同功率等级的国际先进水平。但是在峰值转速、功率密度及效率方面与国外仍存在一定的差距 永磁同步电机在生产工艺方面的难点是制约大规模配套乘用车的重要因素。因为永磁同步电机生产企业缺乏产业化的积累，国内企业生产不良率较高，无法达到乘用车企业的不良率要求，尤其是随着纯电动乘用车市场规模的扩大，十万级的年产量给永磁同步电机带来了巨大的挑战。 ////交流电机简介 “交流电机”是用于实现机械能和交流电能相互转换的机械。由于交流电力系统的巨大发展，交流电机已成为最常用的电机。交流电机与直流电机相比，由于没有换向器（见直流电机的换向），因此结构简单，制造方便，比较牢固，容易做成高转速、高电压、大电流、大容量的电机。交流电机功率的覆盖范围很大，从几瓦到几十万千瓦、甚至上百万千瓦。20世纪80年代初，最大的汽轮发电机已达150万千瓦。交流电机是由美籍塞尔维亚裔科学家尼古拉·特斯拉发明的。 电机原理 用单相电容式电机说明：单相电机有两个绕组，即起动绕组和运行绕组。两个绕组在空间上相差90度。在起动绕组上串联了一个容量较大的电容器，当运行绕组和起动绕组通过单相交流电时，由于电容器作用使起动绕组中的电流在时间上比运行绕组的电流超前90度角，先到达最大值。在时间和空间上形成两个相同的脉冲磁场，使定子与转子之间的气隙中产生了一个旋转磁场，在旋转磁场的作用下，电机转子中产生感应电流，电流与旋转磁场互相作用产生电磁场转矩，使电机旋转起来。 调速原理 //// 额定转速n=60f/p（1-s）=同步转速N1（1-S） f电源频率 p电机极对数 s转差率 1.利用变频器改变电源频率调速，调速范围大，稳定性平滑性较好，机械特性较硬。就是加上额定负载转速下降得少。属于无级调速。适用于大部分三相鼠笼异步电动机。 2.改变磁极对数调速，属于有级调速，调速平滑度差，一般用于金属切削机床。3.改变转差率调速。 //// （1）转子回路串电阻：用于交流绕线式异步电动机。调速范围小，电阻要消耗功率，电机效率低。一般用于起重机。 （2）改变电源电压调速，调速范围小，转矩随电压降大幅度下降，三相电机一般不用。用于单相电机调速，如风扇。 （3）串级调速，实质就是就是转子引入附加电动势，改变它大小来调速。也只用于绕线电动机，但效率得到提高。 ////交流电机调速方法 一、变极对数调速方法 ：改变定子绕组的接红方式来改变笼型电动机定子极对数达到调速。 二、变频调速方法 ：使用变频器改变电动机定子电源的频率，从而改变其同步转速的调速方法。 三、串级调速方法 ：串级调速是指绕线式电动机转子回路中串入可调节的附加电势来改变电动机的转差，达到调速的目的。大部分转差功率被串入的附加电势所吸收，再利用产生附加的装置，把吸收的转差功率返回电网或转换能量加以利用。根据转差功率吸收利用方式，串级调速可分为电机串级调速、机械串级调速及晶闸管串级调速形式，多采用晶闸管串级调速。 //// 四、绕线式电动机转子串电阻调速方法： 线式异步电动机转子串入附加电阻，使电动机的转差率加大，电动机在较低的转速下运行。串入的电阻越大，电动机的转速越低。此方法设备简单，控制方便，但转差功率以发热的形式消耗在电阻上。属有级调速，机械特性较软。 五、定子调压调速方法 ：改变电动机的定子电压时，从而获得不同转速。由于电动机的转矩与电压平方成正比，因此最大转矩下降很多，其调速范围较小，使一般笼型电动机难以应用。为了扩大调速范围，调压调速应采用转子电阻值大的笼型电动机，如专供调压调速用的力矩电动机，或者在绕线式电动机上串联频敏电阻。 六、电磁调速电动机调速方法 ：电磁调速电动机由笼型电动机、电磁转差离合器和直流励磁电源。直流励磁电源功率较小，通常由单相半波或全波晶闸管整流器组成，改变晶闸管的导通角，可以改变励磁电流的大小。 七、液力耦合器调速方法 ：液力耦合器是一种液力传动装置，一般由泵轮和涡轮组成，当泵轮在原动机带动下旋转时，处于其中的液体受叶片推动而旋转，在离心力作用下沿着泵轮外环进入涡轮时，就在同一转向上给涡轮叶片以推力，使其带动生产机械运转。通过不同的液力（润滑油和涡轮）达到调速。 （4）电磁调速。只用于滑差电机。通过改变励磁线圈的电流无极平滑调速，机构简单，但控制功率较小。不宜长期低速运行。 //// 实际应用 在实际应用中，交流电动机总是与生产机械相联系，形成电力拖动系统。不同的生产机械要求不同的速度，即使同一个生产机械在不同的运行工况下，也需要不同的速度，因而需要对拖动系统的运行速度加以调节，即产生了交流电动机调速。交流电动机，尤其是笼型感应电动机，由于没有机械换向装置，结构简单、运行可靠、维护方便、造价低廉，且有良好的节能效果，在单机容量和速度极限等方面都比直流电动机高;特别是在灰尘多、有危险的恶劣环境里，交流电动机更为适用。但交流电动机的调速性能不如直流电动机好，在很长一段时间内，交流电动机只能作恒速运行。解决交流电动机的调速问题，一直是电力拖动工作者所关注和研究的课题。发展简史早在20世纪30年代，不少学者就提出了各种交流调速系统，企图改善交流电动机的调速性能。 电机主要由永磁材料制造的定子、绕有线圈绕组的转子（电枢） 、换向器和电刷等构成。只要在电刷的A和B两端通入一定的直流电流， 电机的换向器就会自动改变电机转子的磁场方向，这样，直流电机的转子就会持续运转下去。 有直流电机有以下缺点 //// 结构相对复杂，增加了制造成本； 容易被环境（如灰尘等）影响，降低了工作的可靠性； 换向时会产生火花，限制了使用范围； 容易损坏，增加了维护成本等。 //// 二、无刷直流电机简介 BLDC电机中的“BL”意为“无刷”，就是DC电机（有刷电机）中的“电刷”没有了。 无刷直流电机(BLDC)以电子换向器取代了机械换向器，所以无刷直流电机既具有直流电机良好的调速性能等特点，又具有交流电机结构简单、无换向火花、运行可靠和易于维护等优点。 无刷直流电机主要由用永磁材料制造的转子、带有线圈绕组的定子和位置传感器(可有可无)组成。可见，它和直流电机有着很多共同点，定子和转子的结构差不多(原来的定子变为转子，转子变为定子)，绕组的连线也基本相同。但是，结构上它们有一个明显的区别：无刷直流电机没有直流电机中的换向器和电刷，取而代之的是位置传感器。这样，电机结构就相对简单，降低了电机的制造和维护成本，但无刷直流电机不能自动换向(相)，牺牲的代价是电机控制器成本的提高(如同样是三相直流电机，有刷直流电机的驱动桥需要 4 只功率管，而无刷直流电机的驱动桥则需要 6 只功率管)。 图1所示为其中一种小功率三相、星形连接、单副磁对极的无刷直流电机，它的定子在内，转子在外。另一种无刷直流电机的结构和这种刚刚相反，它的定子在外，转子在内，即定子是线圈绕组组成的机座，而转子用永磁材料制造。 无刷直流电机有以下的特点 //// 无刷直流电机的外特性好，能够在低速下输出大转矩，使得它可以提供大的起动转矩； 无刷直流电机的速度范围宽，任何速度下都可以全功率运行； 无刷直流电机的效率高、过载能力强，使得它在拖动系统中有出色的表现； 无刷直流电机的再生制动效果好，由于它的转子是永磁材料，制动时电机可以进入发电机状态； 无刷直流电机的体积小，功率密度高； //// 无刷直流电机无机械换向器，采用全封闭式结构，可以防止尘土进入电机内部，可靠性高； 无刷直流电机比异步电机的驱动控制简单。 //// 三、无刷直流电机工作原理 无刷直流电机的定子是线圈绕组电枢，转子是永磁体。如果只给电机通以固定的直流电流，则电机只能产生不变的磁场，电机不能转动起来，只有实时检测电机转子的位置，再根据转子的位置给电机的不同相通以对应的电流，使定子产生方向均匀变化的旋转磁场，电机才可以跟着磁场转动起来。 如图2所示为无刷直流电机的转动原理示意图，为了方便描述，电机定子的线圈中心抽头接电机电源 POWER，各相的端点接功率管，位置传感器导通时使功率管的 G极接 12V，功率管导通，对应的相线圈被通电。由于三个位置传感器随着转子的转动，会依次导通，使得对应的相线圈也依次通电，从而定子产生的磁场方向也不断地变化，电机转子也跟着转动起来，这就是无刷直流电机的基本转动原理——检测转子的位置，依次给各相通电，使定子产生的磁场的方向连续均匀地变化。 电动机的定子绕组多做成三相对称星形接法，同三相异步电动机十分相似。电动机的转子上粘有已充磁的永磁体 ，为了检测电动机转子的极性，在电动机内装有位置传感器。驱动器由功率电子器件和集成电路等构成，其功能是：接受电动机的启动、停止、制动信号，以控制电动机的启动、停止和制动；接受位置传感器信号和正反转信号，用来控制逆变桥各功率管的通断，产生连续转矩；接受速度指令和速度反馈信号，用来控制和调整转速；提供保护和显示等等。 //// 直流电机具有响应快速、较大的起动转矩、从零转速至额定转速具备可提供额定转矩的性能，但直流电机的优点也正是它的缺点，因为直流电机要产生额定负载下恒定转矩的性能，则电枢磁场与转子磁场须恒维持90°，这就要藉由碳刷及整流子。碳刷及整流子在电机转动时会产生火花、碳粉因此除了会造成组件损坏之外，使用场合也受到限制。交流电机没有碳刷及整流子，免维护、坚固、应用广，但特性上若要达到相当于直流电机的性能须用复杂控制技术才能达到。现今半导体发展迅速功率组件切换频率加快许多，提升驱动电机的性能。微处理机速度亦越来越快，可实现将交流电机控制置于一旋转的两轴直角坐标系统中，适当控制交流电机在两轴电流分量，达到类似直流电机控制并有与直流电机相当的性能。 此外已有很多微处理机将控制电机必需的功能做在芯片中，而且体积越来越小；像模拟/数字转换器(analog-to-digital converter，adc)、脉冲宽度调制(pulse wide modulator，pwm)…等。直流无刷电机即是以电子方式控制交流电机换相，得到类似直流电机特性又没有直流电机机构上缺失的一种应用。 四、无刷直流电机的驱动方法 //// 无刷直机电机的驱动方式按不同类别可分多种驱动方式，它们各有特点。 1.按驱动波形：方波驱动，这种驱动方式实现方便，易于实现电机无位置传感器控制； 2.正弦驱动：这种驱动方式可以改善电机运行效果，使输出力矩均匀，但实现过程相对复杂。同时，这种方法又有 SPWM 和 SVPWM（空间矢量 PWM）两种方式，SVPWM的效果好于 SPWM。 //// 五、无刷直流电机应用领域 应用领域一，办公计算机外围设备、电子数码消费品领域。 这是无刷直流电机普及最广、数量最大的领域。比如在生活中常见的打印机、传真机、复印机、硬盘驱动器、软盘驱动器、电影摄影机、磁带记录仪等，在它们的主轴和附属运动的带动控制中，都有无刷直流电机的身影。 应用领域二，工业控制领域。 //// 近些年，由于无刷直流电机大规模的研发和技术的逐渐成熟，其驱动系统在工业生产中的分布范围也随之扩大，已逐步成为工业用电动机的发展主流。围绕降低生产成本和提高运行效率而展开的研究与尝试已取得显著的效益，各大厂商也提供不同型号的电机以满足不同驱动系统的需求。现阶段在纺织、冶金、印刷、自动化生产流水线、数控机床等工业生产方面，无刷直流电机都有涉猎。 应用领域三，医疗设备领域。 在国外，对无刷直流电机的使用已经较为普遍，可以用来驱动人工心脏中的小型血泵；在国内，手术用高速器具的高速离心机、热像仪和测温仪的红外激光调制器都使用了无刷直流电机。 应用领域四，汽车领域。 //// 据分析在市面上，一般的家用轿车需要永磁电机 20-30 个，而每辆豪华轿车则需要59个之多，除了核心发动机外，在雨刷器、电动车门、汽车空调、电动车窗等部位都有电机的身影。随着汽车工业向着节能环保的方向发展，所使用的电机也必须满足高效率、低能耗的标准。而无刷直流电机的低噪声、寿命长、无火花干扰、方便集中控制等优点完全符合，随着其调速技术的日益成熟，性价比会越来越高，它在汽车电机驱动的各个环节中的应用会更加广泛。 应用领域五，家用电器领域。 “变频”技术已非常普遍，作为中国家电的标志逐渐占据了大部分的消费市场，“直流变频”受到生产厂商的青睐，已有逐渐替换掉“交流变频”的转变趋势。这种转变实质上就是家电所用的电动机由感应电动机向无刷直流电机及其控制器的过渡，以达到节能环保、低噪智能、舒适性高的要求。无刷直流电机的发展方向与电力电子、传感器、控制理论等技术的发展方向相同，它是多种技术相结合的产物，它的发展取决于与之相关的每一种技术的革新与进步。 ////4、按用途可划分：驱动用电动机和控制用电动机。 1）驱动用电动机可划分：电动工具（包括钻孔、抛光、磨光、开槽、切割、扩孔等工具）用电动机、家电（包括洗衣机、电风扇、电冰箱、空调器、录音机、录像机、影碟机、吸尘器、照相机、电吹风、电动剃须刀等）用电动机及其它通用小型机械设备（包括各种小型机床、小型机械、医疗器械、电子仪器等）用电动机。 2）控制用电动机又划分：步进电动机和伺服电动机等。 5、按转子的结构可划分：笼型感应电动机（旧标准称为鼠笼型异步电动机）和绕线转子感应电动机（旧标准称为绕线型异步电动机）。 6、按电动车的供能位置以及方式划分：轮边电机、轮毂电机和集中式电机

S6D10-12A S6D10-24A S6D10-90A S6D10-24D S6D10-90D S6D15-12A S6D15-24A S6D15-90A S6D15-24D S6D15-90D S8D25-12A S8D25-24A S8D25-90A S8D25-24D S8D25-90D S8D40-12A S8D40-24A S8D40-90A S8D40-12D S8D40-12S S8D40-24D S8D40-24K S8D40-90D S9D40-12BH S9D40-24BH S9D40-90BH S9D40-24D S9D40-24K S9D60-12CH S9D60-24CH S9D60-90CH S9D60-12D S9D60-90D S9D90-12CH S9D90-24CH S9D90-90CH S9D90-12D S9D90-24D S9D90-24K S9D90-90D S9D90-90K S9D120-12CH S9D120-24CH S9D120-90CH S9D120-12D S9D120-24D S9D150-12CH S9D150-24CH S9D150-90CH S9D150-12D S9D150-24W S9D150-90K S9D200-12HH S9D200-90HH S9D200-12D S9D200-90D S9D300-24CH S9D300-24HH S9D300-90CH S9D300-90HH S9D300-180HH S9D300-90D

S6I06GACE S6I06GBCE S6I06GCCE S6I06GDCE S6I06GECE S6I06GXCE S7I15GACE S7I15GBCE S7I15GCCE S7I15GDCE S7I15GECE S7I15GXCE S8I15GACE S8I15GBCE S8I15GCCE S8I15GDCE S8I15GECE S8I15GXCE S8I25GACE S8I25GBCE S8I25GCCE S8I25GDCE S8I25GECE S8I25GXCE S8I25GUCE S8I25GTCE S8I25GSCE S9I40GAHCE S9I40GBHCE S9I40GCHCE S9I40GDHCE S9I40GEHCE S9I40GXHCE S9I40GUHCE S9I40GTHCE S9I40GSHCE S9I60GAHCE S9I60GBHCE S9I60GCHCE S9I60GDHCE S9I60GEHCE S9I60GXHCE S9I60GUHCE S9I60GTHCE S9I60GSHCE S9I90GAHCE S9I90GBHCE S9I90GCHCE S9I90GDHCE S9I90GEHCE S9I90GXHCE S9I90GUHCE S9I90GTHCE S9I90GSHCE S9I120GACE S9I120GBCE S9I120GCCE S9I120GDCE S9I150GUCE S9I150GTCE S9I150GSCE S9I180GACE S9I180GBCE S9I180GCCE S9I180GDCE S9I180GTCE S9I200GUCE S9I200GSCE S6R06GACE S6R06GBCE S6R06GCCE S6R06GDCE S6R06GECE S6R06GXCE S7R15GACE S7R15GBCE S7R15GCCE S7R15GDCE S7R15GECE S7R15GXCE S8R15GACE S8R15GBCE S8R15GCCE S8R15GDCE S8R15GECE S8R15GXCE S8R25GACE S8R25GBCE S8R25GCCE S8R25GDCE S8R25GECE S8R25GXCE S9R40GAHCE S9R40GBHCE S9R40GCHCE 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