鎳汙染

[拼音]：wushua zhiliu dian dongji

[英文]：brushless D.C. motor

一種用電子換向的小功率直流電動機。又稱無換向器電動機、無整流子直流電動機。它是用半導體逆變器取代一般直流電動機中的機械換向器，構成沒有換向器的直流電動機。這種電機結構簡單，執行可靠，沒有火花，電磁噪聲低，廣泛應用於現代生產裝置、儀器儀表、計算機外圍裝置和高階家用電器。

無刷直流電動機由一臺同步電機、一組轉子位置檢測器和一套受位置檢測器控制的自控式逆變器組成。中小型電機的逆變器一般由電晶體組成；大型電機的逆變器通常採用閘流體構成，稱為閘流體電動機。

圖1所示為一臺用霍耳元件作為轉子位置檢測元件的小型電晶體無刷直流電動機。圖中兩個霍耳磁敏檢測元件HG1和HG2安放在電動機定子的X相和Y相繞組的軸線上。它們的輸出端子x1、x2，y1、y2分別用於控制電晶體BG4、BG2、BG1和BG3的通斷。當磁極N的軸線對著霍耳元件HG1時，在HG1中產生x1方向上的訊號。此訊號使電晶體BG4導通，於是在相繞組WX1中有電流流通，在x軸線上產生一個S極磁場，它將吸引轉子上的N極旋轉90°。當轉子N極轉到X相軸線上時，HG1的輸出將變為零，BG4關斷，而在霍耳元件HG2中將產生y2方向上的訊號，使電晶體BG3導通，相繞組Wy2中通入電流。又在 y2軸線上產生S極，它再次吸引轉子繼續旋轉90°。依此類推，定子繞組將按照Wx1→Wy2→Wx2→Wy1→Wx1的順序輪流通電，形成一個步進式的旋轉磁場，吸引著轉子不斷地轉動。

在小型無刷直流電動機中逆變器常用半波中零式電路（圖2a）。

這種線路結構比較簡單，但採用半波逆變，電機電樞繞組中的電流只沿一個方向流通半個週期，所以電機的材料利用率較低。在容量較大的無刷直流電機中通常採用橋式電路（圖2b），電樞繞組能在正負兩個半週中均通過電流，產生轉矩。

自控式逆變器

無刷直流電動機中採用的是自控式逆變器。它與一般的逆變器不同。它的輸出頻率不是獨立調節的，而是受安裝在同步電動機軸上的轉子位置檢測器控制。每當轉子轉過一定位置(例如90°或120°電角度)，位置檢測器便產生相應的訊號，作用於對應的半導體元件，使相應的相繞組通電，產生轉矩。電動機轉子每轉過一對磁極，各半導體元件輪流導通一週，逆變器輸出的交流電相應地變化一個週期。所以自控式逆變器的輸出頻率和電動機的轉速始終保持同步，不會出現失步現象。

在小型無刷直流電動機中，逆變器由電晶體組成。由於電晶體具有自關斷能力，只要其基極上的控制訊號消失，電晶體就自行關斷，所以控制比較簡單。在容量較大的無刷直流電機中，逆變器由閘流體組成。閘流體沒有自關斷能力，不能靠除去觸發訊號使其關斷。所以當一相電流需要截止，讓另一相通電時，如何關斷原先導通的閘流體，把電流轉移到新的一相閘流體，即閘流體之間的換流問題是閘流體電機的技術關鍵。

位置檢測器

裝在電動機軸上的轉子位置檢測器是無刷直流電機的重要部件。它決定著電樞各相繞組開始通電的時刻。它的作用相當於一般直流電機中的電刷。改變位置檢測器產生訊號的時刻（相位），相當於直流電機中改變電刷在空間的位置，對無刷直流電機的特性有很大的影響。位置檢測器的結構型式很多，它通常包括一組靜止的探測元件和一個隨電機轉子一起轉動的位置訊號形成器。在由霍耳元件構成的位置檢測器中，霍耳元件就是探測元件，而電機轉子磁極本身就是位置訊號形成器。在其他的結構中，如電磁感應式、光電式、按近開關式中，常利用一個帶缺口的圓盤作為位置訊號形成器。例如，在光電式中利用這個缺口使光線照射到光電管上產生訊號；在電磁感應式中用這個缺口改變開口變壓器的磁路，使檢測線圈中產生電動勢等等。