1.无刷直流电机

无刷直流电机是由逆变器、电机本体、控制器、位置检测器组成的一种机电一体化的产品，它有固定的电枢绕组和旋转的转子磁场，电枢绕组与电子换向的开关器件相连接。在电机工作的过程中，电机的位置检测器实时监测电机的转子位置信息，将转子位置信息反馈给控制器，控制器根据电机的转子位置信号，按一定的规律控制三相逆变器的功率管输出对应的控制信号，控制电机的正常工作。

2.无刷直流电机的构成

无刷直流电机是定子、定子绕组、电机转子和永磁体材料磁钢所构成。

(1)电机本体

无刷直流电机的电机本体结构是由定子、转子、定子与转子位置传感器组成，电机的定子由定子铁心、绕组线圈、绝缘座构成，定子铁心上有单相或者多相绕组，各相绕组之间一般有两种常见的连接方式，分别为封闭式连接和星形连接。电机在工作时，为了减小损耗和提高电机的工作效率，一般采用星形连接的方式。

由永磁体、导磁体和其他支撑零件组成的转子是电机的旋转部分。随着新型永磁材料的广泛应用，无刷直流电机往小型化的方向发展，控制精度更高，可以在恶劣的环境下工作。

(2)逆变器

无刷直流电机的逆变器将电机本体与控制器联系起来，把直流电转换成交流电为电机本体进行供电，与一般逆变器的区别是，无刷直流电机的逆变器不是独立调节的，而是由转子的位置信号控制的，由反馈的转子位置信号按照规律输出信号控制逆变器。无刷直流电机的逆变器具有自控性，是一个“自控式逆变器”，电机三相绕组输入电压的频率始终和电机的转速保持同步，不会产生振荡和失步的问题，也是无刷直流电机非常重要的优点之一。

(3)转子位置检测器

位置检测器是用来检测电机在运转时转子磁极所在的位置信息，无刷直流电机的逆变器是一个自控式逆变器，受控于电机转子的位置信号，检测到的电机转子的位置信号反馈回来为电机的逆变器提供正确的换向信息，因此转子位置检测器是否正常工作决定了电机是否能正常工作。本文在对电机模块进行设计时使用的是磁敏式位置传感器。

(4)控制器

保证无刷直流电机正常工作的核心部分是控制器，对位置传感器反馈回来的转子位置信息进行逻辑处理，控制逆变器开关管的导通与截止的状态，保证电机的正常运行。在电机开环情况下控制器根据输入的控制信息产生PWM信号，使得电机的速度随给定的信号发生变化控制，无刷直流电机在开环情况下正常工作。在闭环情况下，控制器采用电流、转速等调节方式控制PWM信号的生成控制电机的运转，对电机具有保护功能。

3.无刷电机工作原理

无刷直流电机利用逆变器和电子换向装置代替有刷直流电机的电刷和机械换向装置。无刷直流电机通电后电机上的电枢绕组产生磁场即定子周围产生磁场，逆变器把电源的直流电逆变为交流电送入定子的电枢绕组中产生磁场，电机的定子绕组产生的磁场与转子旋转产生的磁场相互作用，从而使转子产生转矩，带动转子转动。为了确保电机中的电流始终能够产生一个可以让转子转动的磁场，通过电子换向装置，感知转子永磁体磁极的位置，适时的给逆变器提供正确的换向信息，让电机能够正确的完成换向，保证电机一直平稳的运行下去。电机正常工作需确保定子绕组按照一定的顺序通断，通断顺序与转子位置相关，转子的位置信号是转子位置检测装置完成的。针对无刷直流电机转子位置检测使用了三个霍尔开关，电机开始工作时，霍尔开关交替输出信号，确定此时转子位置信息，将当前转子位置信息反馈回来按照一定的规律输出信号控制电机的逆变器里对应的功率管的导通与断开，并实现电机得换向，让电机稳定运行。

以上梳理了无刷电机的定义、结构及工作原理，希望对你有所帮助，如果你想了解更多相关内容，敬请关注三个皮匠报告的行业知识栏目。

推荐阅读：

什么是伺服电机?与步进电机的区别在哪?

什么是步进电机?类型有哪些?基本构造及工作原理一览

什么是直驱旋转电机(DDR)?优势是?应用领域介绍