永磁无刷直流电动机是近年来随着电力电子 技术和永磁材料的发展,而迅速发展起来的一种新 型电机。在传统转子永磁型电机中,永磁体位于电 机转子侧,根据永磁体位置的不同,可以分为图 1 所示的 4 种基本结构:1)表面贴装式;2)内嵌式; 3)径向内嵌式;4)切向内嵌式。相对于传统的直 流电机和异步电机,转子永磁型电机具有更高的功 率密度和效率,受到广泛重视并已获得广泛应 用[1-2]。但是,转子永磁型电机通常需要对转子采取 特别加固措施以克服高速运转时的离心力,如安装 由非金属纤维材料或不锈钢制成的套筒等,不仅导 致其结构复杂,制造成本高,而且增大了等效气隙, 降低了电机性能。同时,永磁体安放在转子上,散热困难,引起的温升可能会导致永磁体发生不可逆 退磁,限制电机出力,减小功率密度等。为克服上 述转子永磁型电机的缺点,近年出现了将永磁体安 置于定子侧的定子永磁型无刷电机,受到了日益广 泛的关注。 本文首先回顾了定子永磁型无刷电机概念的 提出和发展历程,针对 3 种典型的定子永磁型无刷电机,分析了各自的结构特征和工作原理,总结归 纳了它们的共性规律和个性特点;对定子永磁型无刷电机的分析计方法、基本控制策略、转矩脉动抑 制策略等关键技术进行综述,介绍了磁通控制方 法;在此基础上,进一步分析了定子永磁型无刷电 机的冗余结构和容错控制策略;讨论了定子永磁型 无刷电机在相关领域的应用潜力及优势,最后对定 子永磁型无刷电机的未来研究与发展进行了展望。
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