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[电机控制专用MCU]

直流无刷电机基础(一)

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[i=s] 本帖最后由 lc115647 于 2025-5-9 17:56 编辑 [/i]<br /> <br />

一、什么是直流无刷电机

无刷直流电机(BLDC,Brushless DC Motor)是一种不使用电刷进行换向的直流电机,无刷指的即是无电刷。相比传统有刷电机,需要通过电子控制实现换向,无刷电机不需要使用电刷进行换向,从而消除了电刷的磨损问题,提高了电机的效率和寿命。

二、无刷电机的构成

直流无刷电机主要由以下部分组成:

定子:通常由硅钢片叠压而成,固定在电机外壳上,负责产生旋转磁场,可配置为单相、两相和三相,其中目前以三相居多。同时又有两种不同类型的定子绕组形式:梯形和正弦电机。以定子绕组中线圈的互连方式为依据来区分这两种电机,不同的连接方式会产生不同类型的反电动势。梯形电机具有梯形的反电动势, 正弦电机具有正弦形式的反电动势,其中反电动势为正弦的电机适合使用FOC控制,反电动势为梯形的电机适合方波控制。

转子:采用永磁体(钕铁硼、钐钴等高性能磁材)制成,不同的磁性材料产生的磁场密度不同,生成的扭矩也会不同

位置传感器:霍尔传感器、光电编码器或旋转变压器等,目前从成本上考虑使用最多的为霍尔传感器,BLDC 电机的换向是以电子方式控制的。要使 BLDC 电机转动,必须按一定的顺序给定子绕组通电。为了确定按照通电顺序哪一个绕组将得 电,知道转子的位置很重要。转子的位置由定子中嵌入的霍尔效应传感器检测。多数BLDC电机在其非驱动端上的定子中嵌入了三个霍尔传感器。每当转子磁极经过霍尔传感器附近时,它们便会发出一 个高电平或低电平信号,表示北磁极或南磁极正经过该传感器。根据这三个霍尔传感器信号的组合,就能决定换向的精确顺序。

电子换向器:由功率开关器件和控制器组成

三、BLDC与其他电机的比较

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