1概述無刷直流電動機保持著有刷直流電動機的優(yōu)良控制特性，在電磁結(jié)構(gòu)上和有刷直流電動機一樣，但它的電樞繞組放在定子上，轉(zhuǎn)子上放永久磁鋼。無刷直流電動機的電樞繞組象交流電機的繞組一樣，采用多相形式，經(jīng)由驅(qū)動器接到直流電源上，定子采用位置傳感器實現(xiàn)電子換向代替有刷電機的電刷和換向器，各相逐次通電產(chǎn)生電流，和轉(zhuǎn)子磁極主磁場相互作用，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。

因此目前在工業(yè)先進的國家里，工業(yè)自動化領(lǐng)域中的有刷直流電動機已經(jīng)逐步被無刷直流電動機所替代?，F(xiàn)在從國外進口的設(shè)備中，已經(jīng)很少看到以有刷直流電動機作為執(zhí)行電動機的系統(tǒng)了。這些國家相關(guān)的公司（如美國、英國、日本、德國等）已經(jīng)不再大量生產(chǎn)伺服驅(qū)動用的有刷直流電動機了。

在伺服控制系統(tǒng)中，為了實現(xiàn)系統(tǒng)的快速起、停、加速、減速，要求電機有這樣兩個特點：①轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量?、谄饎雍妥畲筠D(zhuǎn)矩大。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量的大小和轉(zhuǎn)子外徑有直接關(guān)系。對于異步電動機的轉(zhuǎn)子，是由帶齒、槽的鐵心構(gòu)成。槽中用來安放感應(yīng)繞組感生電流，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，這樣轉(zhuǎn)子外徑的進一步減小有困難。對于有刷的直流電動機，電樞繞組放在轉(zhuǎn)子上，因此也無法進一步減小外徑。同時由于換向器的存在，更進一步限制了轉(zhuǎn)子外徑的減小。

無刷直流電動機的轉(zhuǎn)子主要是永久磁鐵構(gòu)成的磁極體組成，電樞繞組在定子上，因而轉(zhuǎn)子外徑可以相對較小?？梢宰龅酱蟮钠饎愚D(zhuǎn)矩和大的最大轉(zhuǎn)矩，更快地加速電機轉(zhuǎn)子和負載。在直流電機里，轉(zhuǎn)矩的大小和電流成正比關(guān)系。影響起動轉(zhuǎn)矩大小的因素主要有：①電流過大時，會造成永久磁鐵的不可恢復(fù)性的去磁②驅(qū)動控制器中功率器件的能力。在采用稀土永磁材料之后，由于矯頑力非常大，可以承受相當(dāng)大的去磁磁勢，因此去磁的可能性不大。但對功率器件的能力卻是必須認真考慮的，否則會由于過電流和過熱而損壞。一般情況下，最大轉(zhuǎn)矩取在額定轉(zhuǎn)矩的3～5倍之間，在特殊情況下，取在5～10倍之間。

和有刷直流電機相比，無刷直流電動機由于革除了電的滑動接觸機構(gòu)，因而消除了故障的主要根源。由于轉(zhuǎn)子上沒有繞組，因此就沒有電的損耗。又由于主磁場是恒定的，因此鐵損也是極小的（在方無刷直流電機在工業(yè)中的應(yīng)用和發(fā)展波電流驅(qū)動時，電樞磁勢的軸線是脈動的，會在轉(zhuǎn)子鐵心內(nèi)產(chǎn)生一定的鐵損）?？偟膩碚f，除了軸承旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生摩擦損耗外，轉(zhuǎn)子的損耗很小，因而進一步增加了工作的可靠性。

對于電動機的設(shè)計和應(yīng)用，發(fā)熱問題必須作為一個基本原則考慮。發(fā)熱問題由兩方面因素確定：①電機的損耗②電機的散熱能力。和其它類型電機相比，無刷直流電動機的損耗小。這是因為：①永久磁鐵勵磁，沒有勵磁繞組，因此沒有勵磁繞組的電損耗②勵磁磁場是恒定的，因此勵磁磁場不會在轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生鐵損③沒有電刷和換向器，因此也不會象有刷直流電動機那樣，產(chǎn)生由于電刷和換向器之間的摩擦損耗和電損耗。從散熱的角度看，由于電樞在定子上，直接和機殼相連，因此散熱條件好，熱傳導(dǎo)系數(shù)大。由于這樣的關(guān)系，在相同的條件下，在相同的出力要求下，無刷直流電動機可以設(shè)計的體積更小，重量更輕。研究開發(fā)高效、節(jié)能電動機一直是重要課題，尤其是無刷直流電動機的應(yīng)用越來越普及，在數(shù)瓦至數(shù)千瓦這個功率段利用得更多。日本近些年來推出的分割鐵心結(jié)構(gòu)的無刷直流電動機達到了卓越的效果。如松下公司推出M INAS HYDER的兩個系列的電機：超小型高效、節(jié)能系列和通用系列，容量就是數(shù)瓦至數(shù)千瓦。

和標(biāo)準(zhǔn)的三相電機相比，在同樣的輸出功率情況下，超小型系列的體積只有13大小，重量只有25 通用系列的體積只有標(biāo)準(zhǔn)三相電機的60 ，重量只有50.高效、節(jié)能系列電動機的起動轉(zhuǎn)矩大、轉(zhuǎn)動慣量小，因而動態(tài)特性好。

在電機結(jié)構(gòu)的改進中，目前還有一個重要措施，就是取消機殼，定子鐵心直接和外面接觸。這樣定子磁路擴大，磁負荷下降，定子槽面積也可適當(dāng)加大，好處是顯而易見的。

在一般的工業(yè)驅(qū)動應(yīng)用領(lǐng)域，不論電機設(shè)計還是系統(tǒng)設(shè)計，提高效率節(jié)約能量都應(yīng)該被放在重要的位置。據(jù)報道，美國55以上的電力是消耗在電動機運行上，因此提高電動機的效率，很有意義。以上的分析可以看出在所有類型電機中，無刷直流電動機的損耗最小、效率最高。有資料做過對比分析，對于7. 5kW的異步電機系統(tǒng)效率可達86. 4 ，但是同樣容量的無刷直流電動機效率可達92. 4.

隨著電子技術(shù)的進步，電子工業(yè)的發(fā)展，電子元器件的價格不斷下降?？紤]綜合指標(biāo)（系統(tǒng)性能、重量、能量消耗等）之后，無刷直流電機的應(yīng)用正處于上升趨勢。下表是與其它電機的綜合特性比較。

性能系統(tǒng)機械特性過載能力可控性平穩(wěn)性噪聲電磁干擾維修性壽命體積效率成本交流異步電機軟小難較差較大小易長大低有刷直流電機硬大易較好大嚴重難短較小高較高無刷直流電機硬大易好小易長小高較高以上分析可以看出，在工業(yè)應(yīng)用中，無刷直流電動機在快速性、可控性、可靠性、體積小、重量輕、節(jié)能、效率、耐受環(huán)境和經(jīng)濟性等方面具有明顯優(yōu)勢。近幾年，隨著稀土永磁材料和電力電子器件性能價格比的不斷提高，無刷直流電動機作為中小功率高性能調(diào)速電機和伺服電機在工業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛。下面就工業(yè)中的一些典型應(yīng)用進行介紹分析。

2工業(yè)中的應(yīng)用分類2. 1定速驅(qū)動機械一般工業(yè)用場合不需要調(diào)速的領(lǐng)域以往大多是采用三相或單相交流異步和同步電機。

（ 1）單方向連續(xù)運行負載大多采用交流異步感應(yīng)電機，電容運轉(zhuǎn)型單相或三相交流異步電動機。對不需要調(diào)速或是容許轉(zhuǎn)速隨負載略有變化的高速或中速機械，如水泵、風(fēng)機、壓縮機等宜選擇相應(yīng)轉(zhuǎn)速的2極或4極異步電動機（ 2）對要求體積小、重量輕而工作轉(zhuǎn)速高（例如高于3 000r/min）的負載諸如攪拌器、吸塵器和地毯清掃洗滌機等，則多采用單相串勵電動機或直流電動機直接帶動負載但對要求噪聲較小的高速驅(qū)動，可考慮選用由逆變器供電的中頻異步電動機或由直流供電的無刷直流電動機。

（ 3）對功率較小、且轉(zhuǎn)速允差較大時的小型工作機械，則可選用較廉價的罩極式異步電動機。

（ 4）對轉(zhuǎn)速較低的工作機械，尤其是經(jīng)常頻繁地正反轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)，為了縮短過渡過程時間，提高生產(chǎn)效率、降低噪聲，可以采用低速直接驅(qū)動，選用低速電磁減速同步電動機或齒輪減速異步電動機。如自動門和大功率的攪拌機等。根據(jù)門負載的大小，選用功率從幾十瓦到幾百瓦的電機。

在以上的定速控制應(yīng)用中，在功率不大于而且連續(xù)運行的場合，為了減少體積，節(jié)省材料，提高效率和降低能耗這些因素，越來越多的電機正被無刷直流電機逐步代替。而在功率較大的場合，由于一次成本和投資較大，除了永磁材料外還要增加驅(qū)動器，還較少有應(yīng)用。

2. 2調(diào)速驅(qū)動機械速度需要任意設(shè)定和調(diào)節(jié)，但速度控制精度要求不高的調(diào)速系統(tǒng)分為兩種，一種是開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，另一種是閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)（此時的速度反饋器件多采用低分辨率的脈沖編碼器或交、直流測速等）。

通常采用的電機主要有三種：直流電機、交流異步電機和無刷直流電機。這在包裝機械、食品機械、印刷機械、物料輸送機械、紡織機械和交通車輛中有大量的應(yīng)用。

在調(diào)速應(yīng)用領(lǐng)域最初用得最多的是直流電動機，隨著交流調(diào)速技術(shù)特別是控制技術(shù)和電力電子技術(shù)的發(fā)展，交流變頻技術(shù)獲得了廣泛應(yīng)用，變頻器和交流電動機迅速滲透到了原來直流調(diào)速系統(tǒng)的絕大多數(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，一方面是調(diào)速特性可以和直流電機系統(tǒng)相似，另一方面是交流電動機比直流電動機有著較大的優(yōu)勢，容量大、可靠性高、干擾小、壽命長。而在一些特種應(yīng)用領(lǐng)域，也同樣出現(xiàn)這種趨勢。然而由于無刷直流電機由于體積小、重量輕和高效節(jié)能等一系列優(yōu)點，中小功率的交流變頻系統(tǒng)正逐步為無刷直流電機系統(tǒng)所替代，特別是在紡織機械、印刷機械等原來應(yīng)用變頻系統(tǒng)較多的領(lǐng)域，而在一些直接由電池供電的直流電機應(yīng)用領(lǐng)域，則更多的由無刷直流電機所替代。

2. 3精密控制用2. 3. 1高速、高精度定位控制伺服電動機在工業(yè)自動化領(lǐng)域的運動控制中扮演了一個十分重要的角色，應(yīng)用場合的不同，對伺服電動機的控制性能要求也不盡相同，因而在實際應(yīng)用中，伺服電動機有各種不同的控制形式：轉(zhuǎn)矩控制/電流控制、速度控制和位置控制。高速、高精度定位控制多采用交、直流伺服系統(tǒng)，近年來由于交流伺服技術(shù)日趨成熟，已逐步替代直流伺服系統(tǒng)。方波電流驅(qū)動的交流伺服電機實際上就是無刷直流電機，國外一般成為BLDC.

2. 3. 2穩(wěn)速控制―鎖相控制對要求具有嚴格同步轉(zhuǎn)速或恒速的裝置，如掃描儀、攝影機之類，則已大多采用帶穩(wěn)速裝置的無刷直流電機。

在所有的工業(yè)系統(tǒng)，凡是需要精確定位，高速動作的場合，目前大多采用無刷直流電動機伺服控制系統(tǒng)。這種高性能系統(tǒng)的采用，不僅提高了生產(chǎn)效率，而且大大改善了產(chǎn)品質(zhì)量，提高了產(chǎn)品的價值。下面可舉幾個例子：原來糖果的包裝，雖然圖形和色彩很漂亮，但由于定位不準(zhǔn)，在每粒糖的包裝紙上的位置不一致，價格不高。采用了準(zhǔn)確定位的糖果包裝機實現(xiàn)了圖形和字在每粒包裝紙上位置一致。據(jù)介紹糖果的價格提高了30.舊的毛巾印花機，由于定位不佳，毛巾上的圖樣會產(chǎn)生錯位，產(chǎn)品價格提不高，而且無法出口。先進的毛巾印花機，采用兩套帶有光學(xué)編碼器的無刷直流伺服電動機系統(tǒng)作為伺服驅(qū)動控制，生產(chǎn)效率高，定位準(zhǔn)確，印花清晰，產(chǎn)品價格得以提高。這樣的例子非常多，在冶金系統(tǒng)、化工系統(tǒng)、輕工系統(tǒng)、家電系統(tǒng)、電子工業(yè)系統(tǒng)、計算機、視聽設(shè)備、裝配線、傳送機械設(shè)備、自動倉庫等等。

無刷直流電動機作為高性能的伺服電動機，早期應(yīng)用的最多的場合是數(shù)控機床。早期的數(shù)控機床是采用步進電機作為執(zhí)行電動機的。步進電機是天然的數(shù)字化執(zhí)行電動機，輸入量是數(shù)字脈沖，輸出的機械量是隨輸入數(shù)字量而變的步進角度。但是由于步進電機固有的特性限制，不可能進一步提高速度和精度。目前生產(chǎn)的數(shù)控機床，由于采用了先進的數(shù)控?zé)o刷直流電動機伺服系統(tǒng)，使得設(shè)備的速度和精度都大大提高，性能更加完善，生產(chǎn)效率迅速提高。例如，目前高速沖床的最高沖制速度可達每分鐘800次。一般運行速度是每分種400次，精度可達1～2角分之內(nèi)。在電機制造中，為了提高生產(chǎn)效率，以往都采用復(fù)式?jīng)_模進行沖片的沖制，沖片可以一次沖制成功。有了高速沖床之后，單式?jīng)_模就可達到相當(dāng)高的生產(chǎn)效率，實現(xiàn)高速度、高精度。沖模的造價大大降低，沖模制造方便，加工周期縮短。

在各種機床加工設(shè)備中，往往不是一套伺服系統(tǒng)。

例如在多功能數(shù)控沖床中，除了主軸電機外，進給系統(tǒng)是由三套伺服系統(tǒng)完成的，其中包括：工件的軸轉(zhuǎn)動，工件的Y軸運動和沖頭沖位的進給。所有的運動都是在數(shù)控單元的指揮下，高速準(zhǔn)確地完成。數(shù)控機床的應(yīng)用在我國還不算普及，數(shù)控機床的研究、開發(fā)和生產(chǎn)也是相當(dāng)薄弱。數(shù)控機床中數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)多數(shù)還是依靠進口。因此在這方面的路還很長，而現(xiàn)代數(shù)控機床的應(yīng)用在一定程度上代表著一個國家工業(yè)化水平。

3典型應(yīng)用以下就服裝機械、紡織機械和交通運輸中的典型應(yīng)用加以說明：3. 1工業(yè)縫紉機一般為70年代中期至80年代初期的水平。如電子定位針電動機三自動高速平縫機（可自動走無刷直流電機在工業(yè)中的應(yīng)用和發(fā)展線、自動停針、自動定針數(shù)）?，F(xiàn)正向可編程的工業(yè)縫紉機單機自動化方向發(fā)展。

當(dāng)前，國內(nèi)高速平縫機供不應(yīng)求，其原因之一是，國內(nèi)企業(yè)過去縫紉設(shè)備以進口為主，現(xiàn)在則以國產(chǎn)為主，其質(zhì)量已接近國外同類產(chǎn)品水平，價格僅為國外機的1 /2.

工縫機用電機已發(fā)展四代產(chǎn)品，即摩擦片式、渦流式交流異步電動機、混合步進電機和交流伺服電動機。

摩擦片式電子定位針電動機起步快，但速度和針位控制精度差，且摩擦片的摩損會影響定位可靠性，需經(jīng)常保養(yǎng)和維修。渦流式電子定位針電動機雖定位精度較高，但起步慢，噪聲和振動大，不受制衣行業(yè)的歡迎。

混合式步進電機定位系統(tǒng)雖具有控制方便的優(yōu)點，但起動頻率、運行速度達不到高速工縫機的要求，定位精度仍不理想。

交流伺服電動機系統(tǒng)是國外80年代后期開發(fā)應(yīng)用的產(chǎn)品。1986年以來，以日本工縫機行業(yè)，如重機公司、兄弟公司等，已把交流伺服電機運用到各類微電腦控制的高性能、高速平縫機、多功能電腦繡花機等縫紉設(shè)備中，并以每年12的遞增速度取代原有的摩擦片或渦流式電子定位針電動機。這類交流伺服電機采用釹鐵硼永磁轉(zhuǎn)子，結(jié)構(gòu)細長，在非軸伸端裝有編碼器，因而轉(zhuǎn)動慣量小、體積小、重量輕、動態(tài)性能好，且有高精度定位、效率高、壽命長、免維修、能在惡劣環(huán)境條件下使用等特點。該類電機在高速自動工業(yè)縫紉機上使用操縱自如，無噪聲污染，給人以舒適的工作環(huán)境。

3. 2紡織機械3. 2. 1絡(luò)筒機RH絡(luò)筒機，與238機型相比，特點為： （ 1）卷繞速度槽筒由無刷直流電機直接驅(qū)動，每個卷繞頭配備有自身的計算機，來自清紗器和傳感器的信號都集中于這一新型計算機中。捻接電機也改為無刷直流電機。

3. 2. 2.并紗機和捻線設(shè)備（ 1）并紗機卷繞線速度進一步提高， SSM的型速度已達到了1 600 m /min，國產(chǎn)并紗機的最高速度也提高到800 m /min SSM公司采用了DIGICON E Preciflex專利技術(shù)使卷繞質(zhì)量提高國產(chǎn)并紗機不僅提高了速度，而且在傳動方式、導(dǎo)紗形式、品種適應(yīng)性方面都有較大的變化。傳動方式也從交流異步電機方式向無刷直流電機方式過渡。

（ 2）捻線設(shè)備短纖維倍捻機，絲倍捻機，工業(yè)用絲直捻機，捻并絲機，雙軸的卷繞頭驅(qū)動原來采用4kW左右的交流變頻電機系統(tǒng)， 2萬多轉(zhuǎn)的速度，目前也正在采用無刷直流電機系統(tǒng)。

（ 3）整經(jīng)機分段整經(jīng)機生產(chǎn)的經(jīng)軸主要用于經(jīng)編機，產(chǎn)品機電一體化水平很高，采用電子控制，操作方便。新產(chǎn)品中正考慮采用無刷直流電機。

3. 3電動車輛電動車電機驅(qū)動系統(tǒng)可以說是電動車整車的核心部分，我們要求高效節(jié)能、利于環(huán)境保護、舒適耐用、結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便、運行可靠、維護簡單等，在所帶能源有限的情況下，無刷直流電機系統(tǒng)正好具有這一系列的優(yōu)點，典型應(yīng)用的主要參數(shù)如下：（ 1）電動自行車：整車速度20km /h，重量：以下，額定功率一般為120 200W，轉(zhuǎn)速： 161（ 2）電動助動車：整車速度24km /h，重量：以下，額定功率一般為300 800W，轉(zhuǎn)速：（ 3）電動摩托車：整車速度30～60km /h ，高的（ 4）高爾夫球車：功率： 3 6kW.

異步電機方案，效率： 91　94 西歐多采用開關(guān)磁阻電機，效率： 90 而日本多采用無刷直流電動（ 7）電動大巴：采用異步電機方案，電壓： 96 V DC，功率為150kW.電動大巴士輔助系統(tǒng)：汽車空調(diào)用7kW， 3 000r /min， 384V左右的無刷直流電機壓縮機系統(tǒng)，動力泵和剎車系統(tǒng)用的2. 5kW， 3左右的無刷直流電機。

4無刷直流電動機的發(fā)展趨勢無刷直流電動機是一種機電一體化產(chǎn)品，除了傳統(tǒng)的電機本體外，還必須帶有傳感器，以檢測定、轉(zhuǎn)子之間相對位置。而且離開了驅(qū)動控制電路，它不可能運行。同樣的，電子技術(shù)和電子元件的發(fā)展又進一步推動無刷直流電動機的發(fā)展。

4. 1電力電子技術(shù)及微處理技術(shù)對無刷直流電動機的影響4. 1. 1電機向高電壓、低電流發(fā)展相對來說，電子元器件容易做到高電壓、低電流，尤其是功率場效應(yīng)晶體管。在大電流下管壓降大，晶體管上損耗也大。另一方面在高電壓、低電流情況下，功率晶體管上的管壓降為總線電壓的比例也小，這樣可以進一步提高系統(tǒng)的效率。

4. 1. 2正弦波電流驅(qū)動高速微處理器和DSP器件的出現(xiàn)，使得運行速度、處理能力提高很大，而且還有專用的控制芯片出現(xiàn)。隨著這些器件的普及和應(yīng)用的擴大，器件成本大幅度下降。因此性能明顯優(yōu)秀的正弦波電流驅(qū)動的電動機會比方波驅(qū)動的電動機更受歡迎。德國西門子公司早期開發(fā)的1F5系列是方波電流驅(qū)動的，現(xiàn)已停止生產(chǎn)，而以正弦波電流驅(qū)動的1F6系列代替。當(dāng)然正弦波電流驅(qū)動的電動機需要帶有一定精度的位置傳感器，成本會更高一些，所以這種代替并不是在任何場合下都可使用的。

由于高速微處理器、DSP的出現(xiàn)，也更加保證了無刷直流電動機的性能。在一些需要控制成本的應(yīng)用中，增加位置傳感器不太實用或無法接受。然而， DSP固有的計算能力可被用來在無刷電機上實現(xiàn)許多無傳感控制。在無刷直流電機中，可以有一種僅需四個電阻從獲得的位置、速率、干擾轉(zhuǎn)矩信息中進行分配網(wǎng)絡(luò)的無傳感控制算法。此外，這個算法提供了瞬態(tài)位置和速率信息，而不象傳統(tǒng)的算法中需要采取過零算法。算法要求大約500條指令（因此程序存儲量為500字） ，在這個控制器上執(zhí)行時間約為13μs.

低成本DSP為壓縮機、洗衣機、風(fēng)扇、泵機和高壓交流驅(qū)動中的無傳感控制（直流無刷電機）提供了一個獨一無二的和最優(yōu)化方案，低成本的DSP電機控制器的應(yīng)用已經(jīng)說明無刷式非傳感器控制DC電機的應(yīng)用前景，一個新型高性能器件已經(jīng)隨著工業(yè)驅(qū)動設(shè)備的要求而推向了市場。

技術(shù)原來在采用雙極性功率晶體管時，電路的開關(guān)頻率一般在（ 2 5） k Hz.這樣的頻率是在人耳聲頻范圍之內(nèi)，噪聲令人討厭。同時在繞組電感不夠大時，繞組電流波形不夠平滑、紋波很大。采用功率場效應(yīng)晶體管和絕緣柵雙極性晶體管之后，開關(guān)頻率可達10k Hz以上。這樣，不論是電磁噪聲，還是電流波形都得到改善。

4. 2新材料對電機技術(shù)的促進電機的小型輕量高效率和磁性材料的發(fā)展息息相關(guān)。磁性材料的發(fā)展過程基本上經(jīng)歷了以下幾個發(fā)展階段。發(fā)展最早的是鋁鎳鈷，這種磁性材料磁能積低，合金中含鈷，價格貴，但溫度特性好，所以至今某些場合還是用到它。后來開發(fā)出鐵氧體磁性材料，這種磁性材料磁能積并不高，但價格低，因此在很長一段時間內(nèi)占了主導(dǎo)地位。再后來是釤鈷合金的開發(fā)成功，這種磁性材料一下子突破傳統(tǒng)磁能積數(shù)值，成倍提高，但是合金元素釤是稀土元素，價格昂貴，合金元素也是比黃金貴幾倍的材料，且是戰(zhàn)略控制物資，因此大大局限了這種高性能磁性材料的推廣應(yīng)用。1983年日本人發(fā)明了釹鐵硼（ Nd FeB） ，引起了磁性材料的一場大革命。釹鐵硼磁性材料磁能積高，不含價格昂貴的合金元素，釤和釹同為稀土元素，但釹價格便宜得多，因此使電機效率的提高和小型化出現(xiàn)了轉(zhuǎn)機。

由于有了高磁能積的釹鐵硼，從而不需要體積碩大的軟磁和激磁繞線包。電機的體積重量因此可以大大減小，加工也變得簡單。電機的電樞繞組也由于磁性材料性能的提高而使繞組線圈大大減少。

4. 3性能改進和新品種的開發(fā)無刷直流電動機中，應(yīng)該進一步改進的問題中首先是轉(zhuǎn)矩脈動，尤其是用于視聽設(shè)備、電影機械、計算機中的無刷直流電動機，更要求運行平穩(wěn)、沒有噪聲。在這些應(yīng)用場合中的電動機，大多為小功率、小尺寸的電動機，尺寸緊湊，改動更為困難。為了改進性能，利用計算機進行模擬、分析、計算、比較，研究氣隙磁場形狀和磁極結(jié)構(gòu)，選擇合適的極對數(shù)和槽數(shù)以及合適的槽口尺寸。

為了滿足各種要求，也在不斷的開發(fā)各種類型的無刷直流電動機。如：無槽電機，定子鐵心無齒槽只有磁軛，定子繞組直接放在定子鐵心軛上盤式電機，具有兩個軸向的氣隙，在小容量的情況下，這種電機容易做到低噪聲、低振動、低轉(zhuǎn)矩脈動，高效率、高功率密度。和有刷直流電動機相對應(yīng)，新品種中還包括：無刷直流力矩電動機、無刷直流直線電動機、無刷直流有限轉(zhuǎn)角電動機、低慣量無刷直流電動機等等。

無刷直流電動機相對于其它類型電動機，還是一種新型電動機。它的驅(qū)動、控制更是和電子技術(shù)息息相關(guān)。從最初用于軍事工業(yè)開始，隨著在工業(yè)中的廣泛使用，無刷電機正在大踏步地向家電、信息產(chǎn)品等消費品領(lǐng)域迅速發(fā)展。