【中國傳動網(wǎng) 行業(yè)動態(tài)】 隨著電力電子的開展和新式永磁材料的呈現(xiàn)，無刷直流電機得到了迅速開展，無刷直流電機經(jīng)過電子器件完成了電機的換相，取代了傳統(tǒng)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(chǎn)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(nèi)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(fā)動、中止、制動信號，以操控電動機的發(fā)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(fā)作連續(xù)轉矩;承受速度指令和速度反應信號，用來操控和調(diào)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(tài)功用好、輸出力矩大、設計簡潔等特色，在醫(yī)療機械、工業(yè)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(yè)原理

MCU經(jīng)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(jīng)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(jīng)過檢測和核算無刷電機滾動進程中的電流、電壓等參數(shù)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(nèi)部裝置有霍爾傳感器，其可以依據(jù)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(fā)作6次翻轉電平，每次相差60度電視點，依據(jù)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(jīng)過檢測和核算無刷電機滾動進程中的電流、電壓等參數(shù)改變，估測轉子方位，進而進行換相的。

2、驅動電路作業(yè)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(jīng)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(jīng)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(fā)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(fā)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(fā)熱問題，很大程度是因為電流做功在電機內(nèi)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(yōu)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(chǎn)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(yōu)點對于模型運行穩(wěn)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(yōu)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(yōu)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(nèi)外無刷技術的發(fā)展與市場競爭，無刷動力系統(tǒng)正在高速的發(fā)展與普及階段，這也極大促進了模型運動的發(fā)展。

其他區(qū)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(shù)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(xù)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(shù)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(xiàn)。碳刷電機：舊碳刷電機一般啟動以后工作轉速恒定，調(diào)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(jié)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(jié)能很多，最典型的就是變頻空調(diào)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(nèi)部組件的配合情況。

(7)模型無刷電機的參數(shù)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(shù)外，還少不了一個重要指標KV值，這個數(shù)值是無刷電機獨有的一個性能參數(shù)，是判斷無刷電機性能特點的一個重要數(shù)據(jù)。