[科普中国]-无换向器电动机调速

无换向器电动机属于一种自控式同步电动机，它由磁极位置检测器、同步电动机和半导体变频器共同组成电动机系统。根据所用的变频器型式不同，可分为直流无换向器电动机系统(即交-直-交电动机系统)和交流无换向器电动机系统(即交-交电动机系统)。

无换向器电动机无换向器电动机属于一种自控式同步电动机，它由磁极位置检测器、同步电动机和半导体变频器共同组成电动机系统。根据所用的变频器型式不同，可分为直流无换向器电动机系统(即交-直-交电动机系统)和交流无换向器电动机系统(即交-交电动机系统)1。

直流无换向器电动机的工作原理从磁场的观点看，电动机的运动是主磁场和电枢磁场相互作用的结果。

直流电动机：主磁场在空间是静止的，电枢是旋转的，通过整流子及电刷换向，保持电枢电流方向不变，使电枢磁场与主磁场在空间的相互位置不变，夹角φ=90°。

异步电动机：定子磁场与转子磁场在空间的位置也不变，从空载到额定负载，由于转子cosφ2变化大，磁场夹角φ近于90°。

同步电动机：稳定运行时，φ角随负载而变化，空载时φ=0°，负载愈大φ愈大，当φ超过60°以后，将失步停转，启动时由于没有恒定φ角，所以没有启动转矩2。

无换向器电动机无换向器电动机调速的控制对象是同步电动机，但是从它的工作原理和运行特性来看，和直流电动机是相似的，因此，从直流电动机的基本原理出发来讨论其工作原理。直流无换向器电动机相当于有三个换向片的直流电动机，只不过换向是由晶闸管(或晶体管)来进行，因结构上的限制，电枢绕组及变流器静止不动，而磁极是旋转的。

无换向器电动机与直流电动机对比具有三个换向片的直流电机的励磁磁场F0空间固定不变，而电枢磁场连续旋转且每隔60°步进一次，与励磁磁场夹角是在60°～120°范围变化，电动机的电磁转矩将在最小值和最大值之间变化；

而无换向器电动机的励磁磁场在空间连续旋转，电枢磁场Fa作步进式的旋转，Fa和F0之间的空间矢量关系也在60°～120°之间变化，而两种电机的Fa始终领先于F0，因此电动机连续旋转3。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学