干货！无刷直流电机的驱动原理、基本结构和方

导语有很多有网友问到无刷直流电机的工作原理是什么？又哪些具体结构？有什么方法？，小编在此就给大家带着这些问题进行回答。
 

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，电机才可以跟着磁场转动起来。
 

　　如图1.4所示为无刷直流电机的转动原理示意图，为了方便描述，电机定子的线圈中心抽头接电机电源POWER，各相的端点接功率管，位置导通时使功率管的G极接12V，功率管导通，对应的相线圈被通电。由于三个位置传感器随着转子的转动，会依次导通，使得对应的相线圈也依次通电，从而定子产生的磁场方向也不断地变化，电机转子也跟着转动起来，这就是无刷直流电机的基本转动原理——检测转子的位置，依次给各相通电，使定子产生的磁场的方向连续均匀地变化。
 

　　永磁无刷直流电机基本结构

　　在传统直流电机基础上发展起来的永磁无刷直流电机，在结构上两者基本一致，不同的是永磁无刷直流电机的电枢绕组置于定子上，这点类似于交流电机的绕组，一般采用多相的形式，其中目前情况下三相应用的最多；其转子为永磁体，并且采用电子换向，定子磁场与转子永磁磁场之间的相互作用产生电磁转矩。永磁无刷直流电机根据永磁体的形状和磁路结构的不同，其气隙磁场波形有方波、梯形波、正弦波三种，反电势的波形对应相同。通常，反电势是正弦波的电机称为永磁同步电机，如图3所示；波形为其他两种类型的则称为永磁无刷直流电机，如图4所示。
 

　　永磁无刷直流电机的组成如图5所示。由此可见，它主要有三部分组成。转子的结构有凸极式和内嵌式两种，且由永磁材料制成。定子上的电枢与永磁有刷直流电机相反，所以它具有旋转的磁场和固定的电枢。
 

　　电子开关电路中的功率管等可与电机电枢绕组直接相连接，再加上位置传感器，其功能就相当于有刷电机中的机械换向装置。永磁无刷直流电机结构简单，其基本结构示意图如图6所示。
 

　　永磁无刷直流电机结构原理如图7所示。从图中可以看出，经过开关电路直流电源向定子绕组进行供电，控制系统对位置传感器信号进行处理后实现对开关电路的控制，正确地判断各电机绕组的通电和断电状况，进而实现电机的换向。
 

　　无刷直流电机的驱动方法

　　无刷直机电机的驱动方式按不同类别可分多种驱动方式，它们各有特点。
 

　　按驱动波形

　　（1），这种驱动方式实现方便，易于实现电机无位置传感器控制;

　　（2），这种驱动方式可以改善电机运行效果，使输出力矩均匀，但实现过程相对复杂。，这种方法又有SPWM和SVPWM（空间矢量PWM）两种方式，SVPWM的效果好于SPWM。

　　关于无刷直流电机的驱动的知识就讲到这里，我们下期见！