直流無刷電機由電動機主體和驅(qū)動器組成，是一種典型的機電一體化產(chǎn)品。 無刷電機是指無電刷和換向器（或集電環(huán)）的電機，又稱無換向器電機。早在十九紀(jì)誕生電機的時候，產(chǎn)生的實用性電機就是無刷形式，即交流鼠籠式異步電動機，這種電動機得到了廣泛的應(yīng)用。但是，異步電動機有許多無法克服的缺陷，以致電機技術(shù)發(fā)展緩慢。上世紀(jì)中葉誕生了晶體管，因而采用晶體管換向電路代替電刷與換向器的直流無刷電機就應(yīng)運而生了。這種新型無刷電機稱為電子換向式直流電機，它克服了第一代無刷電機的缺陷。

直流無刷電機控制策略

通用自同步無刷直流電動機逆變器和驅(qū)動結(jié)構(gòu)。驅(qū)動系統(tǒng)通常更常用于電壓源逆變器（VSI）。電壓源逆變器的對應(yīng)物是電流源逆變器（CSI）。 VSI因其成本，重量，動態(tài)性能和易于控制CSI而被廣泛使用。兩個逆變器之間的重量和成本的差異是由于VSI使用電容器進(jìn)行DC耦合，而CSI需要整流器和逆變器之間的龐大的電抗器。在動態(tài)響應(yīng)能力方面，VSI也與CSI不同。因為大型電抗器的作用是滿足CSI作為恒流源的恒定換向角的需要，以防止電動機繞組中的電流快速變化，并抑制電動機的高速伺服操作。這將增加驅(qū)動系統(tǒng)中阻尼器的尺寸。 CSI期望的恒定電流控制和恒定轉(zhuǎn)矩控制性能也可以通過VSI中的內(nèi)部電流控制回路中的滯后電流控制來近似。

術(shù)語“自同步”是指定子相電流脈沖與電動機的相反電位一致所需的管的正確傳導(dǎo)順序，并且驅(qū)動電路需要立即轉(zhuǎn)子位置信息。

如果僅需要速度控制，則可以移除位置控制器和位置反饋電路。高性能位置控制器通常需要位置和速度傳感器。如果只有位置傳感器而沒有速度傳感器，則需要檢測位置信號的差異，這會導(dǎo)致模擬系統(tǒng)中的噪聲放大;這不是數(shù)字系統(tǒng)中的問題。對于位置和速度控制的無

刷直流電動機，需要位置傳感器或獲取轉(zhuǎn)子位置信息的其他部件。

許多高性能應(yīng)用需要電流反饋來控制轉(zhuǎn)矩。至少，需要吸收電流反饋以防止電動機和驅(qū)動系統(tǒng)的過電流。當(dāng)增加內(nèi)部電流閉環(huán)控制時，可以實現(xiàn)非?？焖俚碾娏髟茨孀兤鞯男阅埽恍枰狣C耦合電抗器，其被稱為電流調(diào)節(jié)電壓源逆變器。驅(qū)動器中的直流電壓調(diào)節(jié)也可以通過像DC電源那樣工作的可控整流器來實現(xiàn)，或者通過將PWM信號添加到轉(zhuǎn)換器中的上下開關(guān)，或者通過簡單地將其添加到上部或下部開關(guān)。