[科普中国]-无换向器电动机

无换向器电动机commutatorless motor）是一种采用电子换向的直流电动机，又称无整流子电动机。这种电动机在原理上与无刷直流电动机完全相同。只是习惯上无刷直流电动机往往指的是靠直流供电的、逆变器由晶体管构成的小功率电动机。容量较大的常叫做无换向器电动机或同步电动机自控式逆变器变频调速系统。无换向器电动机有用直流供电的，称直流无换向器电动机；也有用交流供电的，称为交流无换向器电动机，或称为无换向器电机交-交系统。在大功率的无换向器电动机中，其逆变器多用晶闸管构成，所以它又称晶闸管电动机。晶闸管电动机又可分为直流晶闸管电动机和交流晶闸管电动机。

简介无换向器电动机（Commutatorless Motor）是一种采用电子元件换向的直流电动机。又称无整流子电动机。习惯上把直流供电的、逆变器由晶体管构成的小功率电动机称为无刷直流电动机；把容量较大的电气传动的原理和实践叫做无换向器电动机。无换向器电动机有用直流供电的，称直流无换向器电动机；也有用交流供电的，称为交流无换向器电动机。在大功率的无换向器电动机中，其逆变器多用晶闸管构成，所以又称之为晶闸管电动机。晶闸管电动机又可分为直流晶闸管电动机和交流晶闸管电动机。

交流无换向器电动机的结构类似于同步电动机。控制系统根据电动机转子的位置保证电动机绕组正确地换流。直流电动机换流时，电刷和整流子保证了电枢绕组中的导体与磁极的位置关系。从换流的原理来说，这种电动机很像直流电动机。

直流电动机的固有缺点是使用电刷和整流子构成的换向器，换向火花限制了电枢的电压和电流值，既限制了电动机容量和过载能力，也无法提高动态特性。此外还有可靠性和维护的问题。而无换向器电动机就不存在这些问题。这是因为无刷电动机用晶闸管或晶体管的无接触式换向器取代了接触式换向器。电动机运行方式已经不同于同步电动机，已经属于直流电动机的运行方式，即采用改变外加的电压的方法调速，所以这种电动机也称为无刷直流电动机。无换向器电动机的调速性能好，应用广泛。1

无换向器电动机调速无换向器电动机的构造和交流同步电动机相同，没有换向器。但工作原理和特性与直流电动机相似，直流电动机的电刷和换向器相当于它的位置检测器和晶闸管逆变器，因此称为无换向器电动机。其控制特性本质上与直流电动机相同。其系统结构图如下图所示。

无换向器电动机兼有直流电动机的控制性能和同步电动机易于维护的优点，被用于风机、泵等调速装置，作为无齿轮传动而用于矿井卷扬机、轧钢机等调速装置，又因无换向火花而具有防爆性能好，又适于用在化工、水泥、纺织、煤矿等易爆环境。

无换向器电动机适用范围由于无换向器电动机结构简单，便于维修，且适应恶劣环境和易燃易爆场合，容易做到大容蕈、低转速和高电压。无换向器电动机起动力矩大，起动方便，运行稳定，可方便实现四象限运行，与直流传动有相似的调速特性，故应用很广泛。

交—交直—交交高速大容量无换向器电动机多用于风机、泵类及压缩机类凋速和大型同步电动机。

交—交电压型大容量低速无换向器电动机多用于轧钢机、矿井卷扬机，它具有可以直接传动（不用减速机）、过载能力强、快速性好、效率和功率因数高等优点。2

本词条内容贡献者为:

李雪梅 - 副教授 - 西南大学