一、BLDCM研究現狀
永磁無刷直流電動機與傳統有刷直流電動機相比, 是用電子換向取代原直流電動機的機械換向, 并將原有刷直流電動機的定轉子顛倒（轉子采用永磁體）從而省去了機械換向器和電刷，其定子電流為方波, 而且控制較簡單, 但在低速運行時性能較差, 主要是受轉矩脈動的影響。
引起轉矩脈動的因素很多, 主要有以下原因：
（1）電樞反應引起的轉矩脈動
減弱或克服這種原因造成轉矩脈動采用的方法是適當增大氣隙, 設計磁路時使電機在空載時達到足夠飽和, 以及電機選擇瓦形或環形永磁體徑向勵磁結構等。
（2）電流換相引起的轉矩脈動
其抑制措施是通過選擇適當的電機轉速來削弱換相轉矩脈動的影響, 或采用重疊換相法來抑制相電流換相引起的轉矩脈動。
（3）齒槽效應引起的轉矩脈動，減弱齒槽效應最普通的方法是合理地選擇極槽配合, 要么采用斜槽, 或轉子采用斜極, 另外還可適當增大氣隙, 采用分數槽也有助于減少齒槽轉矩脈動如果制造無槽電機則是一種最有效的方法。
（4）電流調節誤差引起的轉矩脈動
克服這種原因所造成的轉矩脈動可通過改進電流控制方法來提高電流控制的精度, 以減小電流脈動, 從而把由電流調節引起的轉矩脈動降到最低限度。不過, 要想找到更精確的電流控制方法, 還需在實踐中進行更深入的探索和研究。
（5）機械加工因素引起的轉矩脈動
譬如, 制造電機所用材料的不一致性、轉子的偏心、各相繞組的不對稱等都易引起轉矩的脈動, 可以采用選擇高質量材料, 提高工藝加工水平的辦法來減弱它的影響。
PMSM的研究現狀
雖然BLDCM比PMSM具有控制簡單,成本低, 檢測簡單等優點, 但因為BLDCM的轉矩脈動比較大, 鐵心損耗也較大, 所以在低速直接驅動場合的應用中,PMSM的性能比BLDCM及其它交流伺服電動機優越得多。不過在發展高性能PMSM中也遇到幾個“ 瓶頸” 問題有待于作更深入的研究和探索。存在的主要問題如下：
（1）PMSM在使用過程中出現“退磁”現象，而且在低速時也存在齒槽轉矩對其轉矩波動的影響。
（2）檢側誤差對控制器調節性能有影響, 發展高精度的速度及位置檢側器件和實現無傳感器檢測的方法均可克服這種影響。
（3）以PMSM作為執行元件構成的永磁交流伺服系統, 由于PMSM本身就是具有一定非線性、強藕合性和時變性的“ 系統” , 同時其伺服對象也存在較強的不確定性和非線性, 加之系統運行時易受到不同程度的干擾, 因此采用先進控制策略, 先進的控制系統實現方式如基于控制, 以從整體上提高系統的“ 智能化、數字化” 水平, 這應是當前發展高性能PMSM。
二、自控式永磁同步電動機（PMSM）與無刷直流永磁電動機（BLDCM）的比較
總結：主要是采用的導通型的三相半橋逆變電路的驅動電源的角度不同，PMSM采用的是120°導通型，而BLDCM采用的是180°導通型。
自控式永磁同步電動機（PMSM）與無刷直流永磁電動機（BLDCM），就電動機本體而言，基本上具有一樣的結構：三相電樞繞組設置在定子上，永磁體磁極設置在轉子上。在一般情況下，我們把采用非橋式逆變電路或120°導通型的三相半橋逆變電路作為驅動電源，給電動機提供矩形波直流驅動電壓：一般情況下，電動機運行時，三相電樞繞組中一相一相輪流接通或兩相兩相輪流接通，在工作氣隙內產生“跳躍式”旋轉磁場的永磁電動機稱為無刷直流永磁電動機，簡稱無刷直流電動機。在無刷直流永磁電動機中，希望能夠獲得近似于梯形波的氣隙磁場，以便減小電動機運行時出現的力矩脈動；把采用180°導通型三相半橋逆變電路作為驅動電源，借助正弦調制和空間矢量控制技術，給電動機提供脈寬調制的交流驅動電壓，在工作氣隙內產生“連續式”旋轉磁場的永磁電動機稱為自控式永磁同步電動機。在自控式永磁同步電動機中，希望能夠獲得近似于正弦波的氣隙磁場，以便減小電動機運行時出現的力矩脈動
無刷直流永磁電動機（BLDCM）的特點和應用領域：
1) 電樞繞組利用不充分；
2) 希望轉子永磁體磁極能在工作氣隙內產生接近矩形波或梯形波的磁場；
3) 通常采用霍爾器件作為電動機的轉子位置傳感器；
4) 控制電路比較簡單；
5) 力矩脈動比較大；
6) 控制精度比較低；
7) 價格比較便宜。
無刷直流永磁電動機（BLDCM）適用于功率等級在300W以下的單一速度和穩定速度運行的場合，例如，計算機軟盤驅動器（FDD）、硬盤驅動器（HDD）、視聽設備的主軸（SPINDLE）驅動、激光打印機、電動自行車、汽車電機、叉車、升降機構、電動縫紉機、風機、泵等。
自控式永磁同步電動機（PMSM）的特點和應用領域：
1) 電樞繞組利用好；
2) 希望轉子永磁體磁極能在工作氣隙內產生接近正弦波形的磁場；
3) 通常采用無接觸式旋轉變壓器作為電動機的轉子位置傳感器；
4) 控制電路比較復雜；
5) 力矩脈動比較小；
6) 控制精度高、動態性能好；
7) 價格比較貴。
自控式永磁同步電動機（PMSM）適用于功率等級在500W以上的精密伺服控制系統，例如，數控機床、紡織機械、造紙機械、精密定位系統、機器人等。 |
