BLDC和PMSM的区别是什么？

BLDC和PMSM的区别是什么？
三相无刷直流电机能不能使用三相正弦交流电呢？

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陈科生

2021-9-23 10:03:35

伺服系统（servomechanism）又称随动系统，是用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统。伺服系统使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标（或给定值）的任意变化的自动控制系统。它的主要任务是按控制命令的要求、对功率进行放大、变换与调控等处理，使驱动装置输出的力矩、速度和位置控制非常灵活方便。在很多情况下，伺服系统专指被控制量（系统的输出量）是机械位移或位移速度、加速度的反馈控制系统，其作用是使输出的机械位移（或转角）准确地跟踪输入的位移（或转角）。在伺服系统中，能满足加工要求的快速响应性、控制精度和抗干扰性的电动机称为伺服电机。只要能满足控制要求的电动机均可作为伺服电动机。
永磁同步电机可以根据不同的划分标准来进行不同的分类。根据电机具体结构、驱动电流波形和控制方式不同，永磁同步电机具有两种驱动模式：一种是方波电流驱动的永磁同步电机，称为无刷直流电机（BLDC）；另一种是正弦波电流驱动，称为永磁同步电机(PMSM)
1.永磁同步电机（PMSM）

结构：主要是由转子，定子，及端盖等部件构成。
原理：在电动机的定子绕组中通入三相电流，在通入电流后，就会在电动机的定子绕组中形成旋转磁场，由于在转子上安装了永磁体，永磁体的磁极是固定的，根据磁极的同性相吸异性相斥的原理，在定子中产生的旋转磁场会带动转子进行旋转，最终达到转子的旋转速度与定子中产生的旋转磁极的转速相等。
2.无刷直流电机（BLDC）

结构：有电机本体，转子位置传感器和电子换相线路三大部分组成。
原理：具有旋转的磁场和固定的电枢。借助反映主转子位置的位置传感器的输出信号通过电子换相线路去驱动与电枢绕组连接的相应的功率开关器件，使电枢绕组依次馈电，从而在定子上产生跳跃式的旋转磁场，驱动永磁转子旋转，随着转子的转动，位置传感器不断地送出信号，以改变电枢绕组的通电状态，使得在某一磁极下导体中的电流方向始终保持不变。

3. BLDC和PMSM区别：

传统的说法是他们的反电动势不同，BLDC接近于方波，PMSM接近于正弦波。控制上来说BLDC一般使用6节拍的方波驱动，控制方波的相位和倒通时间，PMSM采用FOC。性能上来说BLDC的输出功率密度会大点，因为BLDC的转矩充分利用了谐波，也因此BLDC的谐波会严重点。
3.1电机本体的不同：
BLDC定子绕组为集中绕组，永磁转子形成方波磁场；
PMSM定子绕组为分布绕组，永磁转子形成正玄磁场。
3.2控制不同：
无刷直流电机：120度方波电流，采用PWM控制；
永磁同步电机：正玄波电流，采用SPWM SVPWM控制。
3.3传感器的不同：
直流无刷电机(BLDC)：位置传感器，如霍尔等；
永磁同步电机(PMSM)：速度和位置传感器，如旋转变压器、光电编码器等；
3.4反电势波形不同：
BLDC ：近似梯形波（理想状态）；
PMSM ：正弦波（理想状态)
3.5三相电流波形不同：
BLDC ：近似方波或梯形波（理想状态）；
PMSM ：正弦波（理想状态)
3.6控制系统的区别：
BLDC：通常包括位置控制器、速度控制器和电流（转矩）控制器；
PMSM：不同控制策略的会有不同的控制系统；
4.具有交流电动机特性的无刷直流电机

反电动式波形和供电电流波形都是正弦波的电机，称为正弦波同步电机，这类电机也由直流电源供电，但通过逆变器将直流电变换成交流电，然后去驱动一般的同步电机，因此他们具有同步电机的各种运行特性。
Q:三相无刷直流电机能不能使用三相正弦交流电呢？
从原理上讲，三相无刷直流电机使用三相正弦交流电是可以运行的，只不过是运行性能可能很差，如果三相无刷直流电机的反电势波形为方波，则使用三相正弦交流电时会产生很大的谐波损耗，温升很高。无刷直流电机控制需要位置信息反馈，必须有位置传感器，构成自控式调速系统。控制时各相电流也尽量控制成方波，逆变器输出电压按照有刷直流电机PWM的方法进行控制即可，本质上，无刷直流电机也是一种永磁同步电机，调速实际也属于变压，变频调速范围。

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