說到BLDC(無刷直流電機(jī))，第一印象是轉(zhuǎn)速快、壽命長、價(jià)格貴，在不同的產(chǎn)品中，不同的產(chǎn)品應(yīng)用用到的直流電機(jī)也不一樣，有刷電機(jī)還是用的比較多的，無刷電機(jī)就適合一些高成本、高參數(shù)要求的產(chǎn)品。下面天孚微電機(jī)來為大家詳細(xì)的介紹下無刷直流電機(jī)。

?

無刷直流電機(jī)也稱為BLDC，直流電機(jī)的定子就是線圈，轉(zhuǎn)子是永磁體。我們先從直流電機(jī)的工作原理來了解無刷直流電機(jī)。

直流結(jié)構(gòu)

直流電機(jī)的線圈，它是由漆包線一圈一圈的繞在一起的，根據(jù)右手定則可以知道，當(dāng)電流從線圈從下到下流過的時(shí)候，線線圈上的極為N，下面為S，如圖①所示。

然后再來一組線圈，電流繼續(xù)通過，就會(huì)像有兩個(gè)磁鐵一樣了（圖②），三組線圈就是一個(gè)簡單的三相繞組了（微型直流電機(jī)大多都是用的三相繞組），加上一個(gè)永磁本的轉(zhuǎn)子，這樣就是一個(gè)簡單的無刷直流電機(jī)了。

直流電機(jī)電流換向原理

我們知道有刷直流電機(jī)的電流換向是需要通過換向器和電刷來完成的，但是無刷直流電機(jī)是沒有換向器和電刷的，那么它是如何進(jìn)行換向的呢？這是因?yàn)橛袑ｉT電路來控制直流電機(jī)來控制各線圈電流的流動(dòng)方向，這個(gè)換向電路的主要部件是場效應(yīng)晶體管，可以理解為開關(guān)，這個(gè)開關(guān)的開合是由單片機(jī)來控制的，所以無刷直流電機(jī)既能用直流電，又不用電刷，這一過程稱為電子換向。

無刷直流電機(jī)的控制

相比起有刷直流電機(jī)，無刷直流電機(jī)的控制要復(fù)雜一些，控制直流電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)鍵是要等轉(zhuǎn)子到合適的角度時(shí)，要對(duì)通過線圈的電流換向，使線圈兩端的磁極變化，對(duì)轉(zhuǎn)子才會(huì)產(chǎn)生排斥或吸引力，轉(zhuǎn)子才會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)到下一個(gè)階段角度，而這個(gè)電流換向的時(shí)機(jī)就是關(guān)鍵了，也就是說要知道轉(zhuǎn)子現(xiàn)在處于的位置。

這個(gè)使用到霍爾傳感器了，在無刷直流電機(jī)內(nèi)部就裝有約3個(gè)霍爾傳感器，霍爾傳感器通過霍爾效應(yīng)，可以檢測出直流電機(jī)中的磁場強(qiáng)度變化，根據(jù)弗萊明左手定則，霍爾傳感器所在的回路中，磁場會(huì)使帶電的粒子運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，產(chǎn)生電位差，這樣就可以用電壓計(jì)連接到霍爾傳感器兩邊，檢測出電壓變化，從而檢測出磁場強(qiáng)度變化了，也就能知道轉(zhuǎn)子的位置了。

直流電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向控制：這個(gè)與有刷直流電機(jī)一樣，改變電流換向的次序就可以了。

控制直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速

一般采用PWM控制通過線圈電流的大小，無刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子是永磁體，受線圈的排斥力與吸引力轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈通過的電流越大，磁力就越強(qiáng)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)的就越快。

總結(jié)，無刷直流電機(jī)有3個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，一是線圈繞組磁性變化的時(shí)機(jī)，它決定了轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)方向；二是霍爾傳感器對(duì)永磁體轉(zhuǎn)子位置的反饋；三是使用PWM可以控制轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，即直流電機(jī)速度控制。

天孚微電機(jī)主要產(chǎn)品是微型直流有刷電機(jī)，在一些小型的電子產(chǎn)品應(yīng)用極為廣泛，雖然有刷直流電機(jī)的一些性能無法和無刷直流電機(jī)對(duì)比，但是在一些參數(shù)能滿足的應(yīng)用，大多數(shù)生產(chǎn)商還是用微型有刷直流電機(jī)多，因?yàn)樗刂品浅７奖?，可?jié)約大量的生產(chǎn)成本。