BLDC與PMSM兩馬達的比較和分析
更新於 2024/09/25閱讀時間約 3 分鐘
BLDC-直流無刷馬達
PMSM-永磁同步馬達
兩者用的材料大體都一樣,主要是設計上的不同.
無刷直流馬達的設計是方波的(梯形波) 氣隙磁場,而且平頂的部分越平越好,
因此在極對數選擇上,大都選取整數槽集中繞組例如4極12槽,
磁鋼則是同心的扇形環,徑向沖磁. 並且一般裝Hall感測器來檢測位置和速度,
驅動方式是六步方波驅動,用於位置要求不是很高的場合;
【TIPS】霍爾訊號將馬達電器角分為6等份，依照霍爾訊號給予激磁電流產生
三相方波，稱為六步方波。三相訊號、120度導通三相訊號與霍爾訊號時序圖
如下
永磁同步馬達是正弦波氣隙, 越正弦越好,因此極對數選擇上分數槽繞組,
如4極15槽,10極12槽等,磁鋼則是麵包形,平行充磁, 感測器一般配置增量型
編碼器,旋轉變壓器,絕對編碼器等.驅動i方式採用正弦波驅動,如磁場導向控制
FOC (Field Oriented Control)演算法等.
無刷直流馬達通常情況下轉子磁極採用瓦型磁鋼，經過磁路設計，
可以獲得梯形波的氣隙磁密，定子繞組多採用集中整距繞組，
因此感應反電動勢也是梯形波的。無刷直流馬達的控制需要位置資訊回饋，
必須有位置感測器或是採用無位置感測器估計技術，構成自控式的調速系統。
控制時各相電流也儘量控制成方波，逆變器輸出電壓按照有刷直流馬達
PWM的方法進行控制即可。
永磁同步馬達具有定子三相分佈繞組和永磁轉子，在磁路結構和繞組分佈上
保證感應電動勢波形為正弦，外加的定子電壓和電流也應為正弦波，
一般靠交流變壓變頻器提供。永磁同步馬達控制系統常採用自控式，
也需要位置回饋資訊，可以採用向量控制（磁場定向控制）或直接轉矩控制
的先進控制策略。
兩者區別可以認為是方波和正弦波控制導致的設計理念不同。
最後糾正一個概念，“直流變頻”實際上是交流變頻，只不過控制物件通常
稱之為“無刷直流馬達”
BLDC和PMSM的差別真的難說，有時候取決於應用了。
傳統的說法是他們的反電動勢(BEMF)不同，BLDC接近方波，PMSM接近
正弦波。
控制上來說BLDC一般使用6步方波驅動，控制方波的相位和導通時間，
PMSM採用FOC。性能上來說BLDC的輸出功率密度會大點，
因為BLDC的轉矩充分利用了諧波，也因此BLDC的諧波會嚴重點
======================================
●BLDC無刷直流馬達：磁鋼為方波充磁，控制電壓PWM也為方波，電流也為
方波。一個電週期有6個空間向量。控制簡單，成本低，一般的MCU就可實現。
●PMSM永磁同步馬達：磁鋼為正弦波充磁，反電動勢（BEMF）也為正弦波，
電流也為正弦波。一 般採用向量控制技術，一個電週期一般最少會有18個向量
（當然越多越好），需要高性能的MCU或DSP才能實現。
========================================
【總結差異比較】
1、無刷直流馬達的馬達本體：
BLDC的馬達本體:定子繞組為集中繞組，永磁轉子形成方波磁場；
PMSM的馬達本體：定子繞組為分佈繞組，永磁轉子形成正弦磁場；
2、位置感測器不同：
BLDC的位置感測器 : 為低解析度(60),如霍爾元件，電磁式、光電式；
PMSM的速度和位置感測器 : 為高解析度(1/256,1/1024)，
如旋轉變壓器、光學編碼器等；
3、控制不同：
BLDC無刷直流馬達：120度方波電流，採用PWM控制；
PMSM永磁同步馬達：正玄波電流，採用SPWM SVPWM控制。
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本文係由國泰世華銀行邀稿。
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剛出社會的時候，很常在各種 Podcast 或 YouTube 甚至是在朋友間聊天，都會聽到各種市場動態、理財話題，像是：聯準會降息或是近期哪些科
書名：宇宙之主
作者：淺淡色
版區：耽美小說
世界背景【自分類】：星際
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關鍵字【自分類】：穿越、強強、歲生、生子
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[語文天地] 蘇軾《喜雨亭記》
亭以雨名，誌喜也。古者有喜，則以名物，示不忘也。周公得禾，以名其書；漢武得鼎，以名其年；叔孫勝敵，以名其子。其喜之大小不齊，其示不忘一也。
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