PMSM與BLDC的分割線

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　　說起PMSM電機與BLDC電機區別，其實在現代各種電機應用方面，兩者的區別並不大，兩者之間可以互相替換。

　　先說起源：PMSM電機起源於１９世紀２０年代，但是當時永磁鐵採用的天然礦石，磁能積低，所製成的電機體積大，沒有多久就被現代常說的電勵磁電機或是非同步電機取代，直到２０世紀８０年代，隨著釹鐵硼ＮｄＦｅＢ材料出現PMSM得到了快速的發展，推動了伺服電機領域的快速進步。

　　BLDC無刷直流電機不得不說直流有刷電機，１８７３年，英國詹．麥克斯韋（這個人大家都應該很熟悉）完成了電磁理論基礎（電和磁），電機繞組發展為鼓型繞組，這是直流電機具有了現代直流電機的基本形式，１８９１年，阿諾爾德建立了直流電樞繞組的理論，當然當時的直流電機都是利用電刷換向。直到本世紀中葉晶體管的誕生，使用晶體管（IGBT）電路代替有刷電機的電刷換向器，採用電子換向形式，克服了有刷電機的壽命、安全、維護保養、過載能力等問題，當時的技術能力有限，霍爾感測器是當時的標配，隨著科技進步，不需要霍爾感測器也可以實現電機的轉子位置反饋，但在控制精度較高的情況下，步進伺服電機等方面，仍採用霍爾感測器進行轉速控制。

　　插曲：非同步電機出現時間晚於永磁電機，１８８８年特斯拉發現了電磁感應原理，製成了交流電機，但由於勵磁限制，通常稱此種電機為非同步電機，這種電機結構簡單，使用交流電，無火花等優勢，廣泛應用於工業和家庭中，現代用的非直流變頻空調就是這種了（當然直流變頻空調是BLDC了）。１９０２年丹尼爾森提出了同步電機的構想，將轉子部分單獨直流供電，實現了同步的感應電機，目前這種用途已經淡出了市場，多用於以前的鐘錶、電唱機、磁帶錄音機。部分因素是，永磁電機PMSM或是BLDC都是同步電機取代同步的感應電機是歷史的趨勢。但現代新能源汽車的驅動電機特斯拉是與眾不同的，部分車型採用的是感應電機，其中的因素很多了，這裡就不再說明了。

　　回到重點上，PMSM與BLDC區別，我們常稱前者為永磁同步電機（permanent magnet synchronous motor），後者為直流無刷電機（Brushless Direct Current Motor），傳統區分以兩種的反電動勢進行區分，前者接近於正弦波，後者接近於梯形波。波形區分相對比較明顯，但是波形受到轉子磁場的影響，波形並不會很完美。

　　定子部分對比比較明顯，PMSM常用短距分布繞組，偶爾也會用分數繞組，以進一步減小紋波和齒槽轉矩；BLDC採用集中繞組。轉子部分，以前多用PMSM採用弧形磁鋼（以粘結形式居多），BLDC多採用瓦片形狀（以燒結形式居多），兩者使用上區別並不是很大，以至於現在都可以互換使用，但燒結磁鋼的形式磁能積普遍高於粘結形式，所以多採用燒結形式。

　　控制策略方面，現代普遍採用矢量控制FOC演算法，這些本人不是這方面的人士，不再詳細說明了。

　　功率密度、轉動慣量：普遍認為的兩者相同體積、材料均相同，銅損、鐵損相同情況下，比較兩者輸出功率，由於控制方面使用正弦波與梯形波的原因，BLDC功率密度要高１５％；因為BLDC可多提供１５％的輸出功率，所以其可多提供１５％的電磁轉矩，如果兩者轉自的轉動慣量相同，那麼BLDC的轉矩慣量要大１５％。但由於正弦波控制的穩定性，如果控制策略均使用正弦波控制，兩者區別並不明顯。

　　性能方面：與之前條件相同，普遍BLDC性能高，但齒槽轉矩、諧波分量等方面PMSM更具有優勢。

　　製造工藝：轉子製造兩者相同，但定子組件從上圖很容易看出PMSM更為複雜，主要包含　鐵芯衝壓——繞線——嵌線——整形——綁線　幾道工序，過程中易出現漆傷、槽楔槽絕緣損壞等問題。BLDC主要省去了嵌線、整形的工序，因其繞線過程直接繞在鐵芯上。

　　總結：實際上BLDC直流無刷電機是一種特殊的PMSM永磁同步電機，區分也僅是集中繞組與分布繞組產生的不同。在設計過程中，選擇哪種形式更為適合，取決於客戶最終追求的目標和實際生產的加工方式。　　

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