无刷直流电机(BLDC)以电子换向器取代了机械换向器,所以无刷直流电机既具有直流电机良好的调速性能等特点,又具有交流电机结构简单、无换向火花、运行可靠和易于维护等优点。

无刷直流电机主要由用永磁材料制造的转子、带有线圈绕组的定子和位置传感器(可有可无)组成。可见,它和直流电机有着很多共同点,定子和转子的结构差不多(原来的定子变为转子,转子变为定子),绕组的连线也基本相同。但是,结构上它们有一个明显的区别:无刷直流电机没有直流电机中的换向器和电刷,取而代之的是位置传感器。这样,电机结构就相对简单,降低了电机的制造和维护成本,但无刷直流电机不能自动换向(相),牺牲的代价是电机控制器成本的提高(如同样是三相直流电机,有刷直流电机的驱动桥需要4只功率管,而无刷直流电机的驱动桥则需要6只功率管)。

无刷直流电机有以下的特点:

●无刷直流电机的外特性好,能够在低速下输出大转矩,使得它可以提供大的起动转矩;

●无刷直流电机的速度范围宽,任何速度下都可以全功率运行;

●无刷直流电机的效率高、过载能力强,使得它在拖动系统中有出色的表现;

●无刷直流电机的再生制动效果好,由于它的转子是永磁材料,制动时电机可以进入发电机状态;

●无刷直流电机的体积小,功率密度高;

●无刷直流电机无机械换向器,采用全封闭式结构,可以防止尘土进入电机内部,可靠性高;

●无刷直流电机比异步电机的驱动控制简单。

无刷电机的驱动工作原理 

无刷直流电机的定子是线圈绕组电枢,转子是永磁体。如果只给电机通以固定的直流电流,则电机只能产生不变的磁场,电机不能转动起来,只有实时检测电机转子的位置,再根据转子的位置给电机的不同相通以对应的电流,使定子产生方向均匀变化的旋转磁场,电机跟着磁场转动起来。