无刷电机

一、有刷马达的原理 要讲清这一问题，那就应粗略地了解一下有刷马达的工作原理。接下来用一个三电极、二磁极内转子有刷马达作为演示。 二、无刷电机工作原理 首先，无刷电机不是直流电机，模型虽然是直流电池供电，但通过无刷电调之后就转变为了三相交变电流传输到了三个极性上。通过下图可以看出，无刷电机是没有碳刷的，和有刷相反，无刷电机的磁铁成了转子~ 三、无刷电机的命名 相对有刷电机，无刷电机的命名好理解很多，一般它由四个数字组成，例如2040无刷电机。这个数字仅代表电机的外形尺寸，2040表示直径为20mm，长度为40mm的电机。同理3650无刷电机表示此电机直径36mm，长度50mm。 其实370有刷电机的大小和2530无刷电机一样，540电机的大小和3650无刷电机一样。 四、无刷电机的特点 1、没有碳刷，理论上转子无需和外界有导体上的链接。 2、在运行过程中，无刷电机的转速是靠交流电的频率决定的，所以频率越高无刷电机可以转得越快。 3、无刷电机的转速是严格按照KV值设定的，1000KV表示每一福特电机转速加快1000转。所以电压为5V时，1000kv的无刷电机转速5000rpm。 4、在运行过程中，同样转速电机的扭力是靠电调输出的电流强度决定的，电流越大扭力越大。(理想状态下，我们“聪明”的无刷电调会不断“监测”我们的电机是否需要更大的扭力，同时也会保证扭力不过剩，以免浪费表情) 五

ctime:2019-08-28 11:35:27 +0800|1566963327 标签（空格分隔）： 硬件 技术 无刷电机与永磁同步电机的区别： 反电动势不同，PMSM是正弦波反电动势，BLDC是梯形波反电动势 为了产生恒定电磁转矩，PMSM需要正弦波定子电流，BLDC需要矩形波电流 这就有个问题，既然产生恒定电磁转矩，无刷电机需要矩形波电流，那么为什么网上大家都追求使用SVPWM，千方百计弄出正弦波电流呢？ 后来在另一篇论文中看到： 由于设计和工艺的误差，提醒波反电动势存在小于120°的情况。对于小容量的BLDCM，常采用分数槽绕组，反电动势波形更接近正弦波。 所以，大家追求用SVPWM是有理可循的。对于我们平时使用的BLDC，可以使用PMSM的方式来控制。而PMSM原理又与异步感应电机十分相似，因此在矢量控制上，可以参考异步电机的控制方式。 SVPWM 为什么要使用SVPWM 为了产生正弦波电流 SPWM可以产生正弦波电压，但到了绕组电流上，未必是正弦波了，因此SPWM的电压利用率会比SVPWM低个15%左右 SVPWM的目标 使电机的磁链（或者说使磁通）为圆形 SVPWM具体实现 三相桥有8个状态，可以生成8个电压矢量，其中2个是零矢量 磁链的公式： Ψ = u Δ t \boldsymbol\Psi=\boldsymbol u\Delta t Ψ = u Δ t

无刷直流电机(BLDCM)建模与Simulink仿真 无刷直流电机，即BLDCM在各个行业应用非常广泛，我们最熟悉的是在四轴飞行器中的应用，其中的电机基本都是BLDCM，除此之外，汽车电子、家用电器、航空航天、办公自动化、机器人等领域都有重要应用。 1、BLDCM 梯形波/方波无刷直流电机被称为无刷直流电机(BLDC)，而正弦波无刷电机被称为永磁同步电机(PMSM)。 无刷直流电机的原理简单来说如下图所示： 一个三相逆变器加三相绕组定子和永磁转子。逆变器输出三相方波或三相正弦波控制电机转动。定子产生的旋转磁场方向与转子磁场方向垂直才能产生最大的电磁转矩，所以在BLDCM中通常需要检测转子位置。而在电机中加入位置传感器会增加电机体积、增加成本，所以无位置传感器的BLDCM控制技术是现在的研究热点。与正弦波无刷直流电机相比，方波无刷直流电机的转矩波动比较大，所以转矩波动抑制的研究也是一个热点。 在无感无刷直流电机中，由于无法检测转子位置就无法确定三相电压的换相时刻，针对这一问题最常规的方法是根据反电动势过零点进行换相，然而启动时转速较低，反电动势很小基本检测不出来，所以一般都采用三段式开环启动。而开环启动会导致低速转矩较小，机械特性偏软，通常会导致带载启动失败甚至反转的情况。针对这一点，过内外都有许多文献提出了许多解决方案。 文献[2]提出了一种磁通链增量的方法

现在USB电扇已经很常见了，网上随便可以低价买到。里面的电机分为有刷和无刷两种。我拆过的有刷USB电扇都非常劣质，里面的电机貌似是旧DVD机的拆机货；而无刷也有优劣之分，有的硅钢片非常少，铜线也细。这种电扇实在是太疲软了，不爽啊。必须要改装！我挑了好久，找到一个质量感觉还可以的电机拿来改装，分享一下改装过程。 因为我之前做了一些实验，把电机和电路板搞完了，所以本文的图片都是改装后的电机，不过不影响原理的理解。 所有USB电扇里无刷电机都是双相无刷电机，用一个霍尔元件换向，电机原理参考 这里 。改装之前最好了解电机工作原理，不然出了问题不知道怎么解决。 第1步，拆开电机。 看一下电机背面，会发现电机转子的转轴上有一个卡扣，用镊子把卡扣拆除。 卡扣拆掉后，就可以把转子拔出来了，注意卡扣很小，不要弄丢。 可以看到霍尔元件和4股铜线头连到电路板上，其中2股并在一起，共3个焊点。(我这图里的电机是改装以后的，只看见3根铜线，实际上刚拆的时候是4根) 第1.5步，电机原理的一点补充。 这里要靠蛮力把定子从塑料座上拆下来，挺费劲的，建议戴上手套，避免硅钢片把手划伤。 我改装后的电路板图片放在后面，有点乱，不过没有关系，电路板不重要，不同的电机电路板的画法是不一样的，只看我这块电路板没有参考价值，要理解原理。 之前的电机原理参考链接说明了电机的运行原理，但是没有电路原理

铁心构成励磁线圈产生的磁通的磁路。它采用的是高磁导率的硅钢板叠层而成，可以抑制涡流降低铁损。 电机的转矩与磁场的磁通密度成比例。另外，磁通密度与驱动线圈的安匝数，也就是与驱动电流X匝数成比例。 为了在有限的铁心空间内增大安匝数，需要想办法。用细线看似不错，但是线圈的电阻会增大。 电阻损耗=线圈电阻X电流。 来源： https://www.cnblogs.com/tankard/p/11530648.html

无刷电机的换相注意点 ： 关于无刷电机的换相，磁极对数有关系，一般都是2对，也就是电机转一圈，进行了两次满周期的换相 每一次传感器的对应关系，都可以指导当前该进行哪次换相， 根据传感器的这些换相时，不在特定时刻（特定位置）换相，也可以发生转动，但是在下个换相位置内，换相。 无刷电机是根据位置换相的 。但是在特定的位置换相效果最好的，最好的是刚检测到霍尔变化时的状态或者反电动势的变化。 无刷电机的调速度要点： 1、 电机进行调速的取决于一个关键的公式 n=E/Ke 影响的参数 1 ： 其中E为反电动势，其实取决于 U = E+ IR+ Umos ，最本质的E取决于 负载大小（电流大小），还有供电U的电压，其它的参数MOS管饱和压降，还有绕组的电阻参数几乎不会影响。 所以通过改变供电电压改变转速。 影响参数 2 ：Ke反电动势的常数 是一个电机出厂的参数，改变只能通过强弱磁改变去，所以不改变 2、 基于以上无刷直流电机的调速为 ：改变无刷电机两端的工作电压 。调速的手段： 晶闸管移相调压 和 大众所熟知的PWM调压，改变占空比调的压 所以在无刷的电机6个换相时间段，的每个时间段内进行进行PWM调制。 所以程序控制MOS程序上有两部分 ：一个是换相 一个是计算PWM占空比的 3、 因为调压的时候会有MOS管不断开断，这样就存在开关损耗，为了减少这种损耗，可以一个管常通，一个管PWM控制