【中國傳動網 行業動態】 隨著電力電子的開展和新式永磁材料的呈現，無刷直流電機得到了迅速開展，無刷直流電機經過電子器件完成了電機的換相，取代了傳統的機械電刷和換相器。其由電動機主體和驅動器組成，是一種典型的機電一體化產品。電動機的定子繞組多做成三相對稱星形接法，同三相異步電動機十分相似。電動機的轉子上粘有已充磁的永磁體，為了檢測電動機轉子的極性，在電動機內裝有方位傳感器。

驅動器由功率電子器件和集成電路等構成，其功用是：承受電動機的發動、中止、制動信號，以操控電動機的發動、中止和制動;承受方位傳感器信號和正反轉信號，用來操控逆變橋各功率管的通斷，發作連續轉矩;承受速度指令和速度反應信號，用來操控和調整轉速;供給維護和顯示等。無刷電機憑仗噪聲低、壽命長、轉速高、體積小、動態功用好、輸出力矩大、設計簡潔等特色，在醫療機械、工業操控、消費電子、電動工具、電動車等范疇廣泛使用。

無刷電機的作業原理

MCU經過裝備寄存器輸出六路PWM僅僅操控信號，其最高電壓也只要5V，不能直接驅動電機，而是經過操控功率管的開關來使電機運轉，驅動電路一般是由多個MOSFET組成的驅動橋和電機驅動橋功率管構成。無刷電機的換向是換相是依托轉子方位的檢測進行的，其間有感驅動方法是使用霍爾傳感器檢測轉子方位的，無感驅動方法是經過檢測和核算無刷電機滾動進程中的電流、電壓等參數改變，估測轉子方位，進而進行換相的。

1、換向原理

無刷電機內部裝置有霍爾傳感器，其可以依據轉子不同方位時的不同磁場方向散布狀況，而給出1或0的輸出信號，三個傳感器均勻裝置，在360度的電視點上發作6次翻轉電平，每次相差60度電視點，依據三個傳感器的信號編碼測出轉子的方位，這就是常用的有感驅動方法。別的，無感驅動方法是經過檢測和核算無刷電機滾動進程中的電流、電壓等參數改變，估測轉子方位，進而進行換相的。

2、驅動電路作業原理

Q1到Q6為功率場效應管，當需求AB相導通時，只需求打開Q1，Q4管，而使其他管堅持截止。此刻，電流的流經途徑為：正極→Q1→線圈A→繞組B→Q4→負極。MCU給Q1的柵極是PWM信號，而給Q4的柵極是常開信號，這樣你就可以經過操控Q1輸入端的PWM信號占空比來操控驅動電機的有用電壓。其他五步換導游通也是這樣。

無刷電機和有刷電機的對比如下所示：

有刷電機缺點

(1)摩擦大，損耗大

老模友們在以前玩有刷電機的時候都碰到這個問題，那就是使用電機一段時間以后，需要打開電機來清理電機的碳刷，費時費力，維護強度不亞于來一次家庭大掃除。

(2)發熱大，壽命短

由于有刷電機的結構原因，電刷和換向器的接觸電阻很大，造成電機整體電阻較大，容易發熱，而永磁體是熱敏元件，如果溫度太高的話，磁鋼是會退磁的，使電機性能下降，影響有刷電機的壽命。

(3)效率低，輸出功率小

上面說到的有刷電機發熱問題，很大程度是因為電流做功在電機內部電阻上了，所以電能有很大程度轉化為了熱能，所以有刷電機的輸出功率不大，效率也不高。

無刷電機優點

(1)無電刷、低干擾

無刷電機去除了電刷，最直接的變化就是沒有了有刷電機運轉時產生的電火花，這樣就極大減少了電火花對遙控無線電設備的干擾。

(2)噪音低，運轉順暢

無刷電機沒有了電刷，運轉時摩擦力大大減小，運行順暢，噪音會低許多，這個優點對于模型運行穩定性是一個巨大的支持。

(3)壽命長，低維護成本

少了電刷，無刷電機的磨損主要是在軸承上了，從機械角度看，無刷電機幾乎是一種免維護的電動機了，必要的時候，只需做一些除塵維護即可。上下一比較，就知道無刷電機相對于有刷電機的優勢在哪里了，但是萬事都不是絕對的，有刷電機低速扭力性能優異、轉矩大等性能特點是無刷電機不可替代的，不過就無刷電機的使用方便性來看，隨著無刷控制器的成本下降趨勢和國內外無刷技術的發展與市場競爭，無刷動力系統正在高速的發展與普及階段，這也極大促進了模型運動的發展。

其他區別

(1)適用范圍：無刷電機：通常被使用在控制要求比較高，轉速比較高的設備上，如航模，精密儀器儀表等對電機轉速控制嚴格，轉速達到很高的設備上。碳刷電機：通常動力設備使用的都是有刷電機，如吹風機、工廠的電動機、家用的抽油煙機等等，另外串激電機的轉速也能達到很高，但是由于碳刷的磨損，使用壽命不如無刷電機。

(2)使用壽命：無刷電機：通常使用壽命在幾萬小時這個數量級，但是由于軸承的不同無刷電機使用壽命也有很大不同。碳刷電機：通常有刷電機的連續工作壽命在幾百到1千多個小時，到達使用極限就需要更換碳刷，不然很容易造成軸承的磨損。

(3)使用效果：無刷電機：通常是數字變頻控制，可控性強，從每分鐘幾轉，到每分鐘幾萬轉都可以很容易實現。碳刷電機：舊碳刷電機一般啟動以后工作轉速恒定，調速不是很容易，串激電機也能達到20000轉/分，但是使用壽命會比較短。

(4)節能方面：相對而言，無刷電機采用變頻技術控制的會比串激電機節能很多，最典型的就是變頻空調和冰箱。

(5)日后維修方面：碳刷電機需要更換碳刷，如果更換不及時會造成電機的損壞，而無刷電機，使用壽命很長，通常是有刷電機的10倍以上，但是壞了就需要更換電機，但日常維護基本不需要。

(6)噪音方面與是否是有刷電機無關，主要是看軸承和電機內部組件的配合情況。

(7)模型無刷電機的參數指標，除了外形尺寸(外徑、長度、軸徑等)、重量、電壓范圍、空載電流、最大電流等參數外，還少不了一個重要指標KV值，這個數值是無刷電機獨有的一個性能參數，是判斷無刷電機性能特點的一個重要數據。