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

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

直流結(jié)構(gòu)

直流電機的線圈，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，當電流從線圈從下到下流過的時候，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，就會像有兩個磁鐵一樣了（圖②），三組線圈就是一個簡單的三相繞組了（微型直流電機大多都是用的三相繞組），加上一個永磁本的轉(zhuǎn)子，這樣就是一個簡單的無刷直流電機了。

直流電機電流換向原理

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

無刷直流電機的控制

相比起有刷直流電機，無刷直流電機的控制要復雜一些，控制直流電機的轉(zhuǎn)動關(guān)鍵是要等轉(zhuǎn)子到合適的角度時，要對通過線圈的電流換向，使線圈兩端的磁極變化，對轉(zhuǎn)子才會產(chǎn)生排斥或吸引力，轉(zhuǎn)子才會轉(zhuǎn)動到下一個階段角度，而這個電流換向的時機就是關(guān)鍵了，也就是說要知道轉(zhuǎn)子現(xiàn)在處于的位置。

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

直流電機轉(zhuǎn)動方向控制：這個與有刷直流電機一樣，改變電流換向的次序就可以了。

控制直流電機的轉(zhuǎn)速

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

總結(jié)，無刷直流電機有3個關(guān)鍵點，一是線圈繞組磁性變化的時機，它決定了轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動方向；二是霍爾傳感器對永磁體轉(zhuǎn)子位置的反饋；三是使用PWM可以控制轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動速度，即直流電機速度控制。

天孚微電機主要產(chǎn)品是微型直流有刷電機，在一些小型的電子產(chǎn)品應用極為廣泛，雖然有刷直流電機的一些性能無法和無刷直流電機對比，但是在一些參數(shù)能滿足的應用，大多數(shù)生產(chǎn)商還是用微型有刷直流電機多，因為它控制非常方便，可節(jié)約大量的生產(chǎn)成本。