目前的一種新型特種電機——無刷直流電機（BLDC），采用了這種結(jié)構(gòu)：大體思路是通過控制線圈通電的順序，對向線圈分到一組，同時通電流，使之產(chǎn)生相同方向的磁場。以三相BLDC為例，該電機極對數(shù)為三，讓每對“磁極”分別按一定順序?qū)?，達到相當于磁場轉(zhuǎn)起來的效果。中間的永磁體轉(zhuǎn)子在磁場作用下總是有保持磁場方向相同的運動趨勢，便會“跟隨”轉(zhuǎn)動的磁場轉(zhuǎn)動。不斷改變通電順序來達到使定子“轉(zhuǎn)”起來的目的。

直流電機是應用很早的電機。在磁場中放置線圈，通過流動的電流，線圈會被一側(cè)的磁極排斥，同時被另一側(cè)磁極所吸引，在這種作用下不斷旋轉(zhuǎn)。在旋轉(zhuǎn)過程中令通向線圈中的電流反向流動，使其持續(xù)旋轉(zhuǎn)。電機中有個叫"換向器"的部分是靠"電刷"供電的，"電刷"的位置在"轉(zhuǎn)向器"上方，隨著旋轉(zhuǎn)不斷移動。通過改變電刷的位置，可使電流方向發(fā)生變化。換向器和電刷是DC電機的旋轉(zhuǎn)所*的結(jié)構(gòu)。

圖一：DC電機（有刷電機）的運轉(zhuǎn)示意圖。

活躍于多個領(lǐng)域的電機，簡單看看各類電機的特點和用途。從構(gòu)造簡單而又容易操控的DC電機（有刷電機）通常被用在家電產(chǎn)品用途上；或用在汽車的“電動后視鏡的開閉、方向控制”等用途上。雖然它既廉價又能用在多個領(lǐng)域上，但它也有缺陷。由于換向器會和電刷接觸，它的壽命很短，必須定期更換電刷或保修。

市場上，各式各樣的電機活躍于多個領(lǐng)域。其中，BLDC電機（無刷電機）具有怎樣的特點才會用途如此之廣呢？

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。電刷在DC電機（有刷電機）里扮演的角色是通過換向器向轉(zhuǎn)子里的線圈通電。

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DC電機（有刷電機）中被固定的永磁體所制造出的磁場是不會動的，通過控制線圈（轉(zhuǎn)子）在其內(nèi)部產(chǎn)生的磁場來旋轉(zhuǎn)。要通過改變電壓來改變旋轉(zhuǎn)數(shù)。BLDC電機的轉(zhuǎn)子是永磁體，通過改變周圍的線圈所產(chǎn)生的磁場的方向使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。通過控制通向線圈的電流方向和大小來控制轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)。

BLDC電機的運轉(zhuǎn)示意圖。

BLDC電機將永磁體作為轉(zhuǎn)子。由于無需向轉(zhuǎn)子通電，因此不需要電刷和換向器。從外部對通向線圈的電進行控制。

BLDC電機的優(yōu)點

BLDC電機的定子上有三個線圈，每個線圈有兩根電線，電機中共有六根引出線。實際上，由于是內(nèi)部接線，通常只需要三根線，但還是比先前所說的DC電機（有刷電機）要多出一根。純靠連接電池的正負極是不會動的。至于如何運行BLDC電機將在本系列的第二回中進行說明。此次我們要關(guān)注的是BLDC電機的優(yōu)點。
BLDC電機特點之一是“高效率”?？梢钥刂扑幕匦Γㄅぞ兀┦冀K保持大值。DC電機(有刷電機)的話，旋轉(zhuǎn)過程中大扭矩只能保持一個瞬間，無法始終保持大值。若DC電機（有刷電機）想要得到和BLDC電機一樣大的扭矩，只能加大它的磁鐵。這就是為什么小型BLDC電機也能發(fā)出*力量的原因。

BLDC電機特點之二是“良好的控制性”。BLDC電機可以絲毫不差的得到你所想要的扭矩、旋轉(zhuǎn)數(shù)等。BLDC電機可以精確地反饋目標旋轉(zhuǎn)數(shù)、扭矩等。通過精確的控制可以抑制電機的發(fā)熱和電力的消耗。若是電池驅(qū)動，則能通過周密的控制，延長驅(qū)動時間。
除此之外，耐用、電氣噪音小等特點。上述兩點是無電刷所帶來的優(yōu)勢。

若不希望使用過程中產(chǎn)生噪音，會考慮采用BLDC電機。

適用于高效率、多樣操控、壽命長的BLDC電機一般會往往被用于能夠發(fā)揮其高效率、壽命長的特點，被連續(xù)使用的產(chǎn)品中。例如：家電。人們很早開始使用洗衣機和空調(diào)。近電風扇中也開始采用BLDC電機，并成功促使消耗電力大幅度下降。正是因為效率高才讓消耗電力下降的。
吸塵機中也采用了BLDC電機。在某個事例中，通過變更控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)數(shù)的大幅度上升。這個事例體現(xiàn)了BLDC電機的良好控制性。
作為重要存儲介質(zhì)的硬盤，其旋轉(zhuǎn)部分也采用了BLDC電機。由于它是需要長時間運轉(zhuǎn)的電機，因此耐用性很重要。當然，它還有極力抑制電力消耗的用途。這里的高效率也和電力的低消耗有關(guān)。

BLDC電機有望被應用在更廣泛的領(lǐng)域中。BLDC電機將會在小型機器人，尤其是在制造以外的領(lǐng)域提供服務(wù)的“服務(wù)機器人”中得到廣泛應用。“

還可用于運輸方面。一直以來，老年人電動車或高爾夫球車中大多采用簡單的DC電機，但近都開始采用具有良好控制性的高效率BLDC電機了?？梢酝ㄟ^細微的控制，延長電池的持續(xù)時間。BLDC電機還適用于無人機中。尤其是多軸機架的無人機，由于它是通過改變螺旋槳的旋轉(zhuǎn)數(shù)來控制飛行姿態(tài)的，因此能夠精密控制旋轉(zhuǎn)的BLDC電機很有優(yōu)勢。

內(nèi)轉(zhuǎn)子型BLDC電機是典型的BLDC電機的一種，為了轉(zhuǎn)動BLDC電機，必須控制線圈的電流方向及時機。BLDC電機中每隔120度放置一個線圈，總共放置三個線圈，控制通電相或線圈的電流

按電源種類和轉(zhuǎn)動原理對電機進行了類,來簡單看看各類電機的特點和用途

BLDC電機（無刷電機）具有以下特點：

> BLDC電機的旋轉(zhuǎn)

BLDC電機中的“BL”意為“無刷”，電刷在DC電機（有刷電機）里扮演的角色是通過換向器向轉(zhuǎn)子里的線圈通電。沒有電刷的BLDC電機是如何向轉(zhuǎn)子里的線圈通電的呢？BLDC電動機電機采用永磁體來做轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子里是沒有線圈的。由于轉(zhuǎn)子里沒有線圈，所以不需要用于通電的換向器和電刷。

BLDC電機的轉(zhuǎn)子是永磁體，通過改變周圍的線圈所產(chǎn)生的磁場的方向使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。通過控制通向線圈的電流方向和大小來控制轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)。

BLDC電機的運轉(zhuǎn)示意圖。

BLDC電機將永磁體作為轉(zhuǎn)子。由于無需向轉(zhuǎn)子通電，因此不需要電刷和換向器。從外部對通向線圈的電進行控制。

> BLDC電機的優(yōu)點

BLDC電機的定子上有三個線圈，每個線圈有兩根電線，電機中共有六根引出線。實際上，由于是內(nèi)部接線，通常只需要三根線，但還是比先前所說的DC電機（有刷電機）要多出一根。純靠連接電池的正負極是不會動的。

BLDC電機的第一個特點是“高效率”?？梢钥刂扑幕匦Γㄅぞ兀┦冀K保持大值。DC電機(有刷電機)的話，旋轉(zhuǎn)過程中大扭矩只能保持一個瞬間，無法始終保持大值。若DC電機（有刷電機）想要得到和BLDC電機一樣大的扭矩，只能加大它的磁鐵。這就是為什么小型BLDC電機也能發(fā)出*力量的原因。

第二個特點是“良好的控制性”，與第一個有所關(guān)聯(lián)。BLDC電機可以絲毫不差的得到你所想要的扭矩、旋轉(zhuǎn)數(shù)等。BLDC電機可以精確地反饋目標旋轉(zhuǎn)數(shù)、扭矩等。通過精確的控制可以抑制電機的發(fā)熱和電力的消耗。若是電池驅(qū)動，則能通過周密的控制，延長驅(qū)動時間。

除此之外還有耐用，電氣噪音小等特點。上述兩點是無電刷所帶來的優(yōu)勢。而DC電機（有刷電機）由于電刷和換向器之間的接觸，長時間使用會有損耗。接觸的部分還會產(chǎn)生火花。尤其是換向器的縫隙碰到電刷時會出現(xiàn)巨大的火花和噪音。若不希望使用過程中產(chǎn)生噪音，會考慮采用BLDC電機。

>適用于高效率、多樣操控、壽命長的BLDC電機一般會用在能夠發(fā)揮其高效率、壽命長的特點，被連續(xù)使用的產(chǎn)品中。例如：家電。人們很早就開始使用洗衣機和空調(diào)了。近電風扇中也開始采用BLDC電機，并成功促使消耗電力大幅度下降。正是因為效率高才讓消耗電力下降的。

吸塵機中也采用了BLDC電機。在某個事例中，通過變更控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)數(shù)的大幅度上升。這個事例體現(xiàn)了BLDC電機的良好控制性。

作為重要存儲介質(zhì)的硬盤，其旋轉(zhuǎn)部分也采用了BLDC電機。由于它是需要長時間運轉(zhuǎn)的電機，因此耐用性很重要。當然，它還有極力抑制電力消耗的用途。這里的高效率也和電力的低消耗有關(guān)。

> BLDC電機的用途還有很多

BLDC電機有望被應用在更廣泛的領(lǐng)域中。BLDC電機將會在小型機器人，尤其是在制造以外的領(lǐng)域提供服務(wù)的“服務(wù)機器人”中得到廣泛應用。“定位對于機器人很重要，不是應該使用隨電脈沖數(shù)運行的步進電機嗎？”或許會有人這么想。但是在力量控制方面，BLDC電機更合適。另外，若采用步進電機，像機器人手腕這樣的構(gòu)造要固定在某個位置需要提供相當大的電流。若是BLDC電機，則能配合外力只提供所需的電力，從而抑制電力的消耗。

還可用于運輸方面。一直以來，老年人電動車或高爾夫球車中大多采用簡單的DC電機，但近都開始采用具有良好控制性的高效率BLDC電機了?？梢酝ㄟ^細微的控制，延長電池的持續(xù)時間。BLDC電機還適用于無人機中。尤其是多軸機架的無人機，由于它是通過改變螺旋槳的旋轉(zhuǎn)數(shù)來控制飛行姿態(tài)的，因此能夠精密控制旋轉(zhuǎn)的BLDC電機很有優(yōu)勢。

將BLDC電機的力量發(fā)揮到優(yōu)，則需要正確的控制。僅靠連接無法轉(zhuǎn)動，內(nèi)轉(zhuǎn)子型BLDC電機是典型的BLDC電機的一種， BLDC電機的轉(zhuǎn)子上有永磁體，外側(cè)是線圈。BLCD電機的轉(zhuǎn)子沒有線圈，是永磁體，因此沒有必要在轉(zhuǎn)子上通電。實現(xiàn)了不帶通電用的電刷的“無刷型”。轉(zhuǎn)子是永磁體，因此無法通電。無需電刷及換向器，可謀求延長使用壽命

> 改變磁通量的方向

為了轉(zhuǎn)動BLDC電機，必須控制線圈的電流方向及時機。

> 使用正弦波控制，進行流暢的轉(zhuǎn)動

> 使用逆變器控制電機