Из «Все о цепях» :

Бесщеточные двигатели постоянного тока аналогичны синхронным двигателям переменного тока. Основное отличие состоит в том, что синхронные двигатели развивают синусоидальную противо-ЭДС по сравнению с прямоугольной или трапециевидной противо-ЭДС для бесщеточных двигателей постоянного тока. В обоих случаях статор создает вращающиеся магнитные поля, создающие крутящий момент в магнитном роторе.

С точки зрения конструкции, по сути * никакой разницы.

Двигатель на приведенной выше схеме можно назвать «асинхронным двигателем переменного тока» или «бесщеточным двигателем постоянного тока», и это будет один и тот же двигатель.

Основное отличие в драйве. Двигатель переменного тока управляется приводом, состоящим из синусоидальной формы волны переменного тока. Его скорость синхронна с частотой этого сигнала. И поскольку он управляется синусоидальной волной, его обратная ЭДС является синусоидальной. Однофазный двигатель переменного тока может приводиться в действие от настенной розетки и вращаться со скоростью 3000 об/мин или 3600 об/мин (в зависимости от вашей страны происхождения, имеющей сеть 50/60 Гц).

Обратите внимание, что я сказал « может ». Для управления двигателем от источника постоянного тока требуется контроллер, который по сути является просто преобразователем постоянного тока в переменный . Вы правы, утверждая, что двигатели переменного тока также могут управляться контроллерами. Например, частотно-регулируемый привод (VFD), который, как вы сказали, представляет собой инвертор постоянного тока в переменный. Хотя обычно они имеют входной каскад выпрямителя переменного тока в постоянный.

ШИМ ЧРП http://www.inverter-china.com/forum/newfile/img/PWM-VFD-Diagram.gif

ЧРП используют ШИМ для аппроксимации синусоидальной волны и могут приблизиться к ней, непрерывно изменяя ширину импульса, как показано ниже:

Хотя использование ШИМ для аппроксимации синусоидальной волны приведет к почти синусоидальной форме волны обратной ЭДС («нечеткое» - это слово, которое вы использовали), это также немного сложнее сделать. Более простой метод коммутации называется шестиступенчатой ​​коммутацией, в которой форма волны противо-ЭДС является скорее трапециевидной, чем синусоидальной.

шестиступенчатая обратная ЭДС http://www.emeraldinsight.com/content_images/fig/1740300310012.png

И хотя этот «ШИМ действительно плохой», как вы сказали, его также намного проще реализовать и, следовательно, дешевле.

Существуют и другие способы коммутации, кроме шестиступенчатого и синусоидального. Единственный другой, который действительно популярен (на мой взгляд), — это космический вектор. Это имеет примерно ту же сложность, что и синусоидальный привод, но позволяет лучше использовать доступное напряжение шины постоянного тока. Я не буду вдаваться в детали космического вектора, так как думаю, что это только замутит тему обсуждения.

Таковы различия в технике привода. Форма волны, используемая для привода двигателей переменного тока, обычно синусоидальна и может исходить непосредственно от источника переменного тока или может быть аппроксимирована с помощью ШИМ. Форма волны, используемая для привода двигателей постоянного тока, обычно имеет трапециевидную форму и исходит от источника постоянного тока. Нет никаких причин, по которым диски нельзя было бы поменять местами, хотя это незначительно повлияло бы на эффективность.

* по существу

Выше я сказал, что конструкция двух типов моторов по сути одинакова. В обоих случаях, асинхронном двигателе переменного тока и бесколлекторном двигателе постоянного тока, речь идет о двигателях с обмоткой статора вместо постоянных магнитов. Это делает их «универсальными моторами» :

Одним из преимуществ наличия обмотки статора в двигателе является то, что можно сделать двигатель, работающий от переменного или постоянного тока, так называемый универсальный двигатель.

Однако есть небольшая разница в обмотке. Двигатели, предназначенные для использования с переменным током, имеют синусоидальную обмотку , в то время как двигатели, предназначенные для использования с постоянным током, имеют трапецеидальную обмотку . Что-то, что беспокоило меня в течение многих лет, заключается в том, что я не могу найти упрощенную диаграмму, показывающую разницу. Если бы мне дали статор двигателя, я бы понятия не имел, синусоидально он намотан или трапециевидно. Единственный способ, который я знаю, чтобы определить разницу, - это включить двигатель в обратном направлении, подключив сверло к валу и посмотрев на обратную ЭДС. Вы увидите либо красивую синусоиду, либо больше трапеции, как показано на изображении выше. Как я уже сказал выше, использование неправильного типа диска приведет к небольшому снижению производительности, но в остальном это сработает.

Чаще всего бесщеточные двигатели постоянного тока изготавливаются с постоянными магнитами на роторе. Хотя это будет отличием от двигателя с короткозамкнутым ротором, поскольку статор представляет собой статор с обмоткой, а не статор с постоянными магнитами (как это видно в щеточных двигателях постоянного тока), обе конструкции по сути являются «универсальными двигателями»:

Сторона постоянного магнита на приведенной выше диаграмме показывает двухполюсный двигатель. Количество полюсов определяет пульсации крутящего момента. Чем больше полюсов, тем плавнее кривая крутящего момента. Но количество полюсов не имеет значения с точки зрения переменного и постоянного тока.

Соединение обмоток статора «треугольник» и «звезда» также не влияет на способ привода. И на самом деле, вы можете переключаться между ними во время работы :

Разница в том, что треугольник потребляет больше тока и, следовательно, создает больший крутящий момент. Для получения дополнительной информации о связи тока с крутящим моментом или напряжения со скоростью см. мой ответ на этот вопрос EE.SE.

Я немного опоздал с ответом на этот вопрос и пока не могу ответить непосредственно на embedded.kyle выше, но я хотел исправить небольшую дезинформацию, приведенную выше. Я специализируюсь на двигателях, а не на элементах управления, кстати.

1) «Универсальные двигатели» полностью отличаются от BLDC или асинхронных двигателей. Универсальные двигатели имеют обмотку статора и якоря и щетки. Тот факт, что статор намотан, не делает его универсальным двигателем ... ссылка embedded.kyle, связанная с универсальными двигателями, просто сравнивает их с двигателями щеточного типа с постоянным током.

2) BLDC двигатели всегда имеют магниты на роторе. Как я уже говорил выше, их никогда не называют универсальными моторами. Универсальные моторы — совсем другие звери.

3) Что касается трапециевидной и синусоидальной обмотки, то не существует стандартного способа намотки асинхронных и бесщеточных двигателей (мне не нравятся термины «синусоидальная обмотка» и «трапецеидальная обмотка» по причинам, которые я объясню ниже). Как правило, разработчики асинхронных двигателей стараются создать МДС воздушного зазора и магнитный поток, который является синусоидальным. Обычно это делается с помощью так называемой «распределенной» обмотки. Все это означает, что вместо катушки с числом витков T у вас есть несколько катушек с различным числом витков для приближения к синусоиде.

Бесщеточные двигатели могут иметь обратную ЭДС, которая выглядит более синусоидальной или более трапециевидной, как упоминал встроенный.кайл. Однако вы никогда не получите чисто синусоидальную или трапециевидную обратную ЭДС ... то, как двигатели спроектированы и изготовлены, предотвращает это. Это всегда где-то посередине. Форма обратной ЭДС определяется многими вещами - как она намотана, отношением зубцов статора к магнитам ротора, формой зубьев пластинчатых пластин, формой магнитов ротора и т. д. Вот почему я не люблю термины «синусоидально намотан» и «трапециевидно намотан» - обратная ЭДС зависит не от того, как она намотана. Вы можете управлять любым бесколлекторным двигателем как с «трапецеидальным» приводом, так и с «синусоидальным» приводом. Как правило (но это не универсально), если у вас есть двигатель с более или менее обратной ЭДС ловушки, который предназначен для работы в паре с приводом ловушки, производители двигателей будут называть его двигателем BLDC. Аналогичным образом, если у вас есть двигатель с более или менее синусоидальной обратной ЭДС, который предназначен для работы в паре с синусоидальным приводом, производители двигателей будут называть его двигателем BLAC. Но любой из этих типов двигателей может работать с любым типом привода.

4) Ссылка embedded.kyle, на которую указал 23 октября в 19:06, не показывает разницы между синусоидальной и ловушечной обмотками. Я, вероятно, тоже оставлю комментарий, но разница между этими двумя в том, что одна обмотка представляет собой круговую обмотку, а другая — концентрическую обмотку.

Согласно Википедии, бесщеточные двигатели постоянного тока представляют собой синхронные двигатели переменного тока с постоянными магнитами со встроенным инвертором и выпрямителем, датчиком и электроникой управления инвертором. Я не слишком знаком с двигателями переменного тока, но я думаю, что бесщеточные двигатели постоянного тока с функциональной точки зрения лучше всего классифицировать как подмножество двигателей переменного тока.

Могут быть и другие отличия, связанные с применением. Например, разница между шаговыми двигателями и бесщеточными двигателями постоянного тока обычно заключается в предполагаемом применении, а серводвигатели относятся к двигателю (обычно, но не всегда, щеточному двигателю постоянного тока) со встроенными датчиками положения вращения.

Меня немного смутили некоторые из приведенных выше ответов, так как некоторые из них были правильными и неправильными одновременно. У МЕНЯ НЕТ ОПЫТА! . Тем не менее: роторные электродвигатели могут

1. Имеют внутренний или внешний статор, таким образом, внешний или внутренний ротор
2. Иметь постоянные магниты либо на статоре, либо на роторе, либо иметь катушки на обоих
3. Электронная коммутация Roto использует датчик для коммутации в фазе с вращением. Случаи а) и б) очень похожи, разница заключается в коммутации. Начиная с а) инвертирования статора и ротора, таким образом, статора с внутренней обмоткой и внешнего магнитного ротора и замены механической коммутации на роторно-электронную, мы приходим к другой версии бесщеточного двигателя, используемого, например, в дисководах для гибких дисков. Я не исследовал реактивные двигатели.