すべての回路から:
ブラシレスDCモーターは、AC同期モーターに似ています。主な違いは、ブラシレスDCモーターの長方形または台形の逆起電力と比較して、同期モーターが正弦逆起電力を発生することです。両方とも、磁気ローターにトルクを生成する回転磁場を作成したステーターがあります。
構築に関しては、本質的に違いはありません*。
上の図のモーターは、「AC誘導モーター」または「ブラシレスDCモーター」と呼ばれ、同じモーターになります。
主な違いはドライブにあります。ACモーターは、正弦波の交流波形で構成されるドライブによって制御されます。その速度は、その波形の周波数と同期しています。また、正弦波によって駆動されるため、Back-EMFは正弦波です。単相ACモーターは壁のソケットから駆動でき、3000 RPMまたは3600 RPMで回転します(50 / 60Hzのメイン電源を持っている出身国に応じて)。
そこにできると言ったことに注意してください。DC電源からモーターを駆動するには、基本的にDCからACへのインバーターであるコントローラーが必要です。ACモーターもコントローラーで駆動できると述べるのは正しいことです。たとえば、可変周波数ドライブ(VFD)は、前述のとおり、DCからACインバーターです。通常は、ACからDCへの整流器のフロントエンドがあります。
PWM VFD http://www.inverter-china.com/forum/newfile/img/PWM-VFD-Diagram.gif
VFDはPWMを使用して正弦波を近似しますが、以下に示すようにパルス幅を連続的に変化させることにより、かなり近づけることができます。
PWMを使用して正弦波を近似すると、ほぼ正弦波のBack-EMF波形が生成されますが(「ファジー」は使用する単語です)、やや複雑です。単純な整流技術は、6段整流と呼ばれ、Back-EMF波形は正弦波よりも台形です。
6ステップドライブhttp://www.controlengeurope.com/global/showimage/Article/18087/
6ステップBack-EMF http://www.emeraldinsight.com/content_images/fig/1740300310012.png
そして、あなたが言ったように、この「PWMは本当に貧弱」ですが、それはまた、実装するのがはるかに簡単であり、したがってより安価です。
6ステップおよび正弦波以外の転流の他の方法があります。(私の意見では)本当に人気のある他の1つは、スペースベクトルドライブです。これは正弦波駆動とほぼ同じ複雑さを持ちますが、利用可能なDCバス電圧をより有効に活用します。空間ベクトルについては詳しく説明しませんが、それはこの議論の水域を汚すだけだと思います。
これらが駆動技術の違いです。ACモータを駆動するために使用される波形は、典型的には、正弦波であり、可能性が AC電源から直接、または可能性が PWMを用いて近似されます。DCモーターを駆動するために使用される波形は、通常台形であり、DC電源から供給されます。効率がわずかに低下する可能性がありますが、ドライブを交換できなかった理由はありません。
*本質的に
上記で、2種類のモーターの構造は本質的に同じであると述べました。AC誘導モーターとブラシレスDCモーターの両方の場合、永久磁石ではなく固定子を巻いたモーターについて話しています。それはそれらを「ユニバーサルモーター」にします:
モーターに固定子を巻く利点の1つは、ACまたはDCで動作するモーター、いわゆるユニバーサルモーターを作成できることです。
ただし、巻線にはわずかな違いがあります。ACで使用するように設計されたモーターは正弦波状に巻かれ、DCで使用される予定のモーターは台形に巻かれています。何年も私を悩ませてきたのは、違いを示す簡単な図が見つからないことです。モーターの固定子が与えられた場合、それが正弦波状または台形状に巻かれているかどうかはわかりません。私が知っている違いを知る唯一の方法は、シャフトにドリルを接続し、逆起電力を見てモーターを逆駆動することです。上の図に示すように、素敵な正弦波または台形が表示されます。上記で述べたように、誤ったタイプのドライブを使用すると、わずかなパフォーマンスの低下が発生しますが、それ以外の場合は機能します。
多くの場合、ブラシレスDCモーターはローターに永久磁石が組み込まれています。これはリスケージモーターとは異なりますが、固定子が永久磁石固定子ではなく巻線固定子である限り(ブラシ付きDCモーターで見られるように)、どちらの設計も基本的に「ユニバーサルモーター」です。
上図の永久磁石側は、2極モーターを示しています。極の数がトルクリップルを制御します。極が多いほど、トルク曲線は滑らかになります。しかし、極数はAC対DCの観点から違いはありません。
固定子巻線の接続、デルタ対スターも駆動方法に影響しません。実際、実行中にこの2つを切り替えることができます。
違いは、デルタがより多くの電流を引き込むため、より多くのトルクを生成することです。トルクと電流の関係、速度と電圧の関係の詳細については、このEE.SEの質問に対する私の答えを参照してください。