无刷电机学习-原理篇

一、无刷电机的优点

        使用一项东西首先就要明白为什么要使用它，使用它有什么优点。与有刷电机相比无刷电机除了控制繁琐几乎全是优点。

1、应用范围广：家用电器（冰箱空调压缩机、洗衣机、水泵等）、汽车、航空航天、消费品工业自动化等方面都有广泛应用。

2、使用寿命长：无刷电机的转子和电刷不接触因此损耗更低

3、效率高：因为其结构而摩擦产生的损耗更低因此能耗更低

4、无刷电机是通过电子控制，因此控制更精准，可以获得更平滑的转速。相比之下，有刷电机的转速可能会有明显的抖动和波动。

二、无刷电机结构

了解完了他的优点就要搞明白他的结构。简单来说就是有三组线圈，一端接到公共点，中间放上一块磁铁就组成了最简单的无刷电机的结构。

三、无刷电机工作方式

在了解其工作方式之前先要了解三个基本的物理定则

1、左手定则

就是通电的导体在磁场中会受到力的作用。伸开左手手心面向N极，四指指向电流方向，大拇指的方向就是导体的受力方向。F = BILsin;

2、右手定则(安培定则1)

运动的通电导体会因切割磁感线运动生成动生电动势。依旧掌心N极，大拇指速度方向，四指为电流和电动势方向

3、右手螺旋定则

右手顺电流方向握住通电线圈，大拇指方向为N极

四、无刷电机驱动方式

了解了上面的物理定律和无数电机的基本结构。我们就知道要想使电机转动就要给其中的两相线圈通电。通过通电产生的磁场用来驱动内部的磁铁进行转动。

1、六部方波驱动

因为要给三相轮流施加输入输出电流，所以一共就是6步代表一次完整的转动。通电的顺序一般为AB-AC-BA-BC-CA-CB要想使电机反转直接按照相反的顺序施加电流即可。

所以只要知道当前的位置，想要转动就根据当前位置选择通电的线圈就可以实现转动。

为什么叫方波呢，因为在这一次换向的时候通电的电流大小是恒定的，对于施加的电流波形图来说呈现的是方形，所以称为六步换向法。

2、FOC驱动（正弦波）

如果在上述的基础上根据转子的位置施加不同大小的电流（电压）使产生的磁场利用效率更高转动更加平滑就是FOC驱动。具体原理和实现方法暂未学习。