無刷直流電機由電動機主體和驅(qū)動器組成，是一種典型的機電一體化產(chǎn)品。 無刷電機是指無電刷和換向器(或集電環(huán))的電機，又稱無換向器電機。早在十九紀誕生電機的時候，產(chǎn)生的實用性電機就是無刷形式，即交流鼠籠式異步電動機，這種電動機得到了廣泛的應用。但是，異步電動機有許多無法克服的缺陷，以致電機技術發(fā)展緩慢。上世紀中葉誕生了晶體管，因而采用晶體管換向電路代替電刷與換向器的直流無刷電機就應運而生了。這種新型無刷電機稱為電子換向式直流電機，它克服了第一代無刷電機的缺陷。

無刷直流電機的工作原理

無刷直流電機具有獨特的反電動勢波形，使其行為類似于有刷直流 (BDC) 電機。洛倫茲力定律指出，當載流導體置于磁場中時，它就會受到力的作用。作為反作用力的結果，磁鐵將受到相等且相反的力。在無刷直流電機中，載流導體是靜止的，而永磁體在運動。

當定子線圈從源頭獲得電源時，它變成電磁體并開始在氣隙中產(chǎn)生均勻場。雖然電源是直流，但開關使產(chǎn)生梯形交流電壓波形。由于電磁定子和永磁轉(zhuǎn)子之間的相互作用力，轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。隨著繞組切換為高、低信號，相應的繞組作為北極和南極通電。具有北極和南極的永磁轉(zhuǎn)子與定子極對齊，從而導致電機旋轉(zhuǎn)。

無刷直流電機不能直接依靠直流電壓源運行。它有一個帶永磁體的轉(zhuǎn)子，一個帶繞組和電子換向的定子。通常，三個霍爾傳感器用于檢測轉(zhuǎn)子位置，并根據(jù)霍爾傳感器輸入執(zhí)行換向。電機由矩形或梯形電壓沖程以及給定的轉(zhuǎn)子位置驅(qū)動。必須在相之間正確施加電壓沖程，以便定子磁通和轉(zhuǎn)子磁通之間的角度保持接近 90°，以產(chǎn)生最大扭矩。

無刷直流電機的主要結構

無刷直流電機結構與有刷電機正好相反，無刷電機中，換相的工作交由控制器中的控制電路(一般為霍爾傳感器+控制器，更先進的技術是磁編碼器)來完成。BLDC電機中的“BL”意為“無刷”，就是DC電機(有刷電機)中的“電刷”沒有了，以電子換向器取代了機械換向器。

無刷電機中，通過霍爾傳感器，感知永磁體磁極的位置，再根據(jù)這種感知，使用電子線路，適時切換線圈中電流的方向，保證產(chǎn)生正確方向的磁力，來驅(qū)動電機。 通過刷電機的控制器，還可以實現(xiàn)一些有刷電機不能實現(xiàn)的功能，比如調(diào)整電源切換角，制動電機，使電機反轉(zhuǎn)，鎖住電機，利用剎車信號，停止給電機供電?，F(xiàn)在電瓶車的電子報警鎖，就充分利用了這些功能。

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