BLDC 電機(jī)是同步電機(jī)中的一種。也就是說，定子產(chǎn)生的磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的磁場(chǎng)具有相同的頻率。BLDC 電機(jī)不會(huì)遇到感應(yīng)電機(jī)中常見的“差頻”問題。 BLDC 電機(jī)可配置為單相、兩相和三相。定子繞組的數(shù)量與其類型對(duì)應(yīng)。三相電機(jī)最受歡迎，使用最普遍。本應(yīng)用筆記主要討論三相電機(jī)。

無刷直流 （Brushless Direct Current， BLDC）電機(jī)是一種正快速普及的電機(jī)類型，它可在家用電器、汽車、航空航天、消費(fèi)品、醫(yī)療、工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備和儀器等行業(yè)中使用。

正如名稱指出的那樣，BLDC 電機(jī)不用電刷來換向，而是使用電子換向。BLDC 電機(jī)和有刷直流電機(jī)以及感應(yīng)電機(jī)相比，有許多優(yōu)點(diǎn)。其中包括：

? 更好的轉(zhuǎn)速－轉(zhuǎn)矩特性

? 快速動(dòng)態(tài)響應(yīng)

? 高效率

? 使用壽命長(zhǎng)

? 運(yùn)轉(zhuǎn)無噪音

? 較高的轉(zhuǎn)速范圍

此外，由于輸出轉(zhuǎn)矩與電機(jī)體積之比更高，使之在需要著重考慮空間與重量因素的應(yīng)用中，大有用武之地。

在本應(yīng)用筆記中，我們將詳細(xì)討論 BLDC 電機(jī)的構(gòu)造、工作原理、特性和典型應(yīng)用。

BLDC 電機(jī)是同步電機(jī)中的一種。也就是說，定子產(chǎn)生的磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的磁場(chǎng)具有相同的頻率。BLDC 電機(jī)不會(huì)遇到感應(yīng)電機(jī)中常見的 “差頻”問題。

BLDC 電機(jī)可配置為單相、兩相和三相。定子繞組的數(shù)量與其類型對(duì)應(yīng)。三相電機(jī)最受歡迎，使用最普遍。本應(yīng)用筆記主要討論三相電機(jī)。

BLDC 電機(jī)的定子由鑄鋼疊片組成，繞組置于沿內(nèi)部圓周軸向開鑿的槽中 （如圖 3 所示）。定子與感應(yīng)電機(jī)的定子十分相似，但繞組的分布方式不同。多數(shù) BLDC 電機(jī)都有三個(gè)星型連接的定子繞組。這些繞組中的每一個(gè)都是由許多線圈相互連接組成的。在槽中放置一個(gè)或多個(gè)線圈，并使它們相互連接組成繞組。沿定子圓周分布這些繞組，以構(gòu)成均勻分布的磁極。

有兩種類型的定子繞組：梯形和正弦電機(jī)。以定子繞組中線圈的互連方式為依據(jù)來區(qū)分這兩種電機(jī)，不同的連接方式會(huì)產(chǎn)生不同類型的反電動(dòng)勢(shì)（Electromotive Force，EMF）。更多信息，請(qǐng)參見“反電動(dòng)勢(shì)的定義”。

正如它們的名稱所示，梯形電機(jī)具有梯形的反電動(dòng)勢(shì)，正弦電機(jī)具有正弦形式的反電動(dòng)勢(shì)，如圖1和圖2所示。除了反電動(dòng)勢(shì)外，兩類電機(jī)中的相電流也有梯形和正弦之分。這就使正弦電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩比梯形電機(jī)平滑。但是，隨之會(huì)帶來額外的成本，這是因?yàn)檎译姍C(jī)中線圈在定子圓周上的分布形式會(huì)使繞組之間有額外的互連，從而增加了耗銅量。

根據(jù)控制電源的輸出能力，選擇定子的額定電壓合適的電機(jī)。48 伏或更低額定電壓的電機(jī)適用于汽車、機(jī)器人和小型機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)等應(yīng)用。100 伏或更高額定電壓的電機(jī)適用于家用電器、自動(dòng)化和工業(yè)應(yīng)用。