带你深入了解直流无刷电机

　 谈到BLDC(无刷直流电机)，给人的印象是速度快，使用寿命长，价格昂贵，在不同的产品中，不同产品使用的直流电机也不相同，有刷电机或更多的无刷电机适用于某些成本高，参数要求高的产品。以下欧诺克为您详细介绍下无刷直流电机。

带刷直流马达

无刷式直流电机又称BLDC，其定子为线圈，转子为永磁体。本文首先从直流电机的工作原理入手，对其进行了分析。

DC马达结构

DC马达的线圈，是用漆包线一圈一圈地绕在一起的，根据右手定则可以知道，当电流从线圈流过时，线圈上的极N，如下图①所示S。

DC马达线圈原理图。

接着又出现了一组线圈，电流继续通过，就会产生两个磁体(图2)，其中三个线圈是简单的三相绕组(微型直流电机多采用三相绕组)，另外还有一个永磁体转子，这就是简单的无刷直流电机。

直流电动机换流的原理。

有刷直流电动机的换向电流需要通过换向器和电刷来实现，而无刷直流电动机则没有换向器和电刷，因此如何进行换向呢？由于有一个特殊的电路来控制直流电机各个线圈的电流流向，这种换向电路的主要元件是场效应晶体管，可以被理解为开关，这种开关的开合由单片机来控制，因此无刷直流电机可以同时使用直流电和电刷，这个过程叫做电子换向。

DC电动机电子换向原理图

控制无刷直流电动机。

无刷直流电动机与有刷直流电动机相比，其控制要复杂一些，控制直流电动机转动的关键是当转子转到合适的角度时，电流换向通过线圈，使其两端的磁极发生变化，从而产生排斥或吸引，从而使转子转动到下一阶段角度，此时电流换向的时机就是关键，即了解转子现在所处的位置。

这种方法是利用霍尔传感器，即在无刷直流电机内部安装大约3个霍尔传感器，通过霍尔效应，直流电机中的磁场强度发生变化，根据弗莱明左手定则，在霍尔传感器所在的回路中，磁场会使带电粒子的运动发生偏转，产生电位差，因此可以将电压计连接到霍尔传感器的两侧，检测电压变化，从而检测出磁场强度的变化，同时还可以知道转子的位置。

DC马达转向控制：这和有刷DC马达一样，改变电流换向顺序即可。