1、直流无刷电机的简介

        直流无刷电机 (Brushless Direct Current Motor，简称 BLDCM) ， 其最大的特点就是取消
了传统有刷电机中的电刷和换向器等结构。 因此线圈绕组不参与旋转，而是作为定子，永磁
体作为转子，所以需要通过控制线圈电流方向来改变磁场方向从而使转子持续旋转，同步进
电机不同的是，无刷电机绕组通常是 3 组，并且只有 3 个引出接线端子，一般为星形接法，
3 组线圈的起始端通过电机内部连接到一起，剩余的一端引出作为电机的引线。由于无刷电
机的换向需要根据转子位置确定，因此一般无刷电机有霍尔传感器，用于提供转子位置信息，
当然也不是必需的，还可以通过无感的方式，用仅有的 3 根电机线来分析和确定转子的位置、
转速等信息。
        直流无刷电机与直流有刷电机的特点

        可以从图 a 与图 b 中看出有刷电机与无刷电机之间最大的结构区别在于： 无刷电机没有
电刷以及换向器； 并且无刷电机的线圈绕组不参与旋转，而是作为定子，永磁体作为转子，
与有刷电机是相反的结构。

        无刷电机其性能相比于有刷电机有很大优势， 由于没有了碳刷结构， 所以干扰小、 噪音
低、 运转流畅、 高速而且寿命更长。缺点就是控制较为复杂、 成本比有刷电机贵。在四轴飞
行器，汽车，工业工控上的应用非常广泛。 下面我们总结了关于直流有刷电机以及无刷电机
的特点，如下表：

电机类型	特点
直流有刷电机	使用寿命较短、噪音大、转速不高、但是价格便宜、控制、启动简单
直流无刷电机	使用寿命长、噪音低、转速快、但是价格贵、控制较复杂。

1.2、直流无刷电机的分类

        图 21.1.2.2 的无刷电机为外置式转子，即磁体做成的转子在外侧，内侧的定子是缠绕漆
包线的硅钢叠片，主要应用于四轴飞行器等

        图 21.1.2.3 的无刷电机类似步进电机的一种结构，即磁体转子在内侧，硅钢片定子在电
机外侧。一般电机直径和长度越大，扭矩越大，有时还通过减速齿轮组来增大扭矩，在工业
工控上的应用非常广泛。
图

上图为永磁同步电机（PMSM）该电机一般都配有高精度编码器， 优点显著，精
度高，效率高，运行可靠，损耗小，在精度要求较高的场合被广泛应用。

不同点	BLDC	PMSM
反电动势	具有梯形反电动势	具有正弦波反电动势
绕组方式	定子绕组为集中绕组，永磁 转子形成方波磁场	定子绕组为短距分布绕组， 永磁转子形成正弦磁场

（正点原子这里说绕组两两导通（就是六步换向的方式）的方式控制BLDC，FOC控制PMSM，其实FOC同样的可以控制BLDC，所以这里我进行了部分删除，避免误导）

2.3、直流无刷电机的主要参数介绍

⚫ 极对数：转子磁铁 NS 级的对数，此参数和电机旋转速度有关：电子速度 = 电机实际速
度 * 极对数。
⚫ KV 值：电机的运转速度，值越大电机转速越大。电机转速 = KV 值 * 工作电压。 同系
列同外形尺寸的无刷电机，根据绕线匝数的多少，会表现出不同的 KV 特性。绕线匝数
多的， KV 值低，最高输出电流小，扭力大；绕线匝数少的， KV 值高，最高输出电流
大，扭力小；
⚫ 额定转速：额定的电流下的空载转速，通常单位用 RPM 表示；
⚫ 转矩：电机中转子产生的可以带动机械负载的驱动力矩。通常单位为： N.M；