一、无刷直流电机与永磁同步电机的异同

以电流驱动方式不同将永磁无刷直流电机分为两大类：方波驱动电机和正弦波驱电机。前者称为无刷直流电动机（BLDC），后者曾有人称为无刷交流电动机（BLAC），现在常称为永磁同步电机（PMSM）

1、结构组成上基本相同，但结构的具体细节不同

相同：

（1）转子由永磁体组成基本结构，定子安装了多相交流绕组；

（2）都是由永久磁铁转子与定子的交流绕组相互作用产生电机的转矩；

（3）在绕组中的驱动电流必须与转子位置反馈同步。

不同：

（1）永磁同步电机要求有一个正弦的反电动势波形，故转子设计成可获得正弦的气隙磁通密度分布波形

（2）无刷直流电机要求梯形波反电动势，所以转子通常按等气隙磁通密度进行设计。

（3）因为反电动势的不同，各自所需要的驱动电流也不相同。永磁同步电机采用FOC控制，产生可以等效为正弦波的电流波形，进而产生正弦波磁场。无刷直流电机多采用三相六状态两两导通的控制方式，产生梯形波电流。

2、性能比较

（1）功率密度：无刷直流电机输出电磁功率=1.15*永磁同步电机输出电磁功率（考虑铁耗无刷直流电机更大，故通常小于1.15）

（2）转矩转动惯量比：重量相同，额定转速相同时，无刷直流电机>永磁同步电机；

（3）运行速度：永磁同步电机可进行弱磁控制，故范围更广

（4）传感器：主要在转子位置传感器，在速度伺服系统（要求不高）中无刷直流电机只需要低分辨率传感器，只有用到位置伺服系统时需要高精度传感器。而永磁同步电机需要实时获得转子位置，因此其传感器精度更高，一般在10bit以上。

（5）转矩脉动（缺点）：无刷直流电机>永磁同步电机，因为其气隙磁场为方波，在换向时因为定子绕组具有电感，不能获得理想的梯形波电流，因此无刷直流电机的转矩脉动大很多。

二、永磁同步电机

凸极式永磁同步电机因为形成交(q)直(d)轴电感所经过的磁路不同(决定磁阻不同)，导致dq轴的电感大小不同。电感与绕组的匝数平方成正比，与磁阻成反比。气隙越大磁阻越大，一般同步电机大于异步电机。

注：永磁铁内部的磁导率与空气大小相似，可将永磁铁等效为空心绕组。因此面装式PMSM的气隙均匀，磁阻均匀，dq轴电感相等。

磁通、磁路；磁动势F、磁场强度H、磁导率μ、磁阻Rm、磁通密度B、磁通量、磁路长度L。

凸极式(内置式)永磁同步电机因为直轴磁阻大于交轴磁阻，因此直轴电感小于交轴电感。

隐极式(表贴式)永磁同步电机因为气隙分布均匀，因此交直轴磁阻相等，故直轴电感等于交轴电感。

三、开关磁阻电机

开关磁阻电机的铁芯是由硅钢片叠加而成，定转子都为凸极式。

定子凸极均匀分布在360°圆周上，每个凸极上都装有一个集中绕组，与相隔180°的凸极串联起来组成一相。转子为硅钢片叠加而成，没有绕组。若定子的凸极数为N，则定子相数一般为m=N/2 ，少数情况为m=N/4，通常为偶数。常用6/4型或8/6型，前者定子为三相，后者定子为四相。

由于定转子的磁极数不相同，因此转子的某一相与定子某一相对齐时，必然有对不齐的相，因此通过控制定子绕组的通电，使转子受到一个单方向的电磁转矩，使转子连续旋转。

由定子绕组的自感产生的电磁转矩只与自感对转角导数的正负相关(也就是与绕组的通电顺序相关，与电流方向无关)，而与通入电流的方向无关，因此定子电流可以是单项脉冲。为得到恒定的正向磁阻转矩，定子应当装设三相或多相绕组，使整个360°内被不同相的电感上升区所覆盖，且当转子转到对齐位置时，保证定子电流从前一相即刻转换到后一项。

互感、绕组电流与电磁转矩详见《电机学》——开关磁阻电机。

优缺点

优点：

1、结构简单、制造方便、效率较高、价格较低

2、损耗主要产生在定子边，所以冷却问题比较简单

3、转子上没有绕组，可以做成高速电机，但是调速范围较窄

缺点：

1、转矩有一定脉动

2、噪声相对较大