關于直流無刷電機的介紹和應用

在工業(yè)發(fā)展過程中，電機的出現(xiàn)可以說是具有革命性的成果，因為電機的驅動是工業(yè)發(fā)展的基礎，其中直流電機就是最為經(jīng)常使用的一種，直流電動機是指將直流電送到直流電機，把直流電機的電能轉換成機械能。

在直流電動機中，根據(jù)勵磁繞組連接方式的不同，可分為他勵、并勵、串勵和復勵四類電動機、而在調速系統(tǒng)中用得最多的是他勵電動機。

近年來，我國中小型電機和微特電機行業(yè)發(fā)展迅速，其中無刷直流電機以其高效低噪等特點逐漸取代有刷電機，成為行業(yè)應用的一顆新星。這一點，在中國領先的外包服務平臺快包上有著較為突出的體現(xiàn)。據(jù)悉，在快包100+的電機控制任務中，無刷電機以78%的占比幾近壟斷了平臺電機控制任務需求。

知識點1

直流電動機可以歸為幾大類：復勵直流電動機、串勵直流電動機、并勵直流電動機、他勵直流電動機。

知識點2

而被廣泛運用的直流無刷電機是在直流電機基礎上發(fā)展出來的，在傳統(tǒng)直流電機基礎上發(fā)展起來的永磁無刷直流電機，在結構上兩者基本一致，不同的是永磁無刷直流電機的電樞繞組置于定子上，這點類似于交流電機的繞組，同時一般采用多相的形式，其中目前情況下三相應用的最多；其轉子為永磁體，并且采用電子換向，定子磁場與轉子永磁磁場之間的相互作用產(chǎn)生電磁轉矩。永磁無刷直流電機根據(jù)永磁體的形狀和磁路結構的不同，其氣隙磁場波形有方波、梯形波、正弦波三種，反電勢的波形對應相同。

知識點3

直流無刷電機與步進電機的區(qū)別。步進電機是將電脈沖信號轉變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元步進電機件。在非超載的情況下，電機的轉速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，而不受負載變化的影響。直流無刷電機是一種高性能的電動機，它的最大的特點就是直流電動機的外特性而沒有刷組成的機械接觸的結構，它采用了永磁體轉子，沒有勵磁的損耗，發(fā)熱的電樞繞組又裝在外面的定子上，散熱容易。

兩者之間的區(qū)別如下：

1.控制精度不同

基于驅動的原理不一樣，所以一般直流無刷電機用于控制精度要求不高的地方，步進電機就用于控制精度要求比較高的地方。

2.驅動原理不同

直流無刷電機和步進電機的驅動原理不同，有感直流無刷電機是靠霍爾元件定位來提供的交變電源控制轉動的。步進電機是靠單項脈沖電壓直接驅動的，不需要霍爾元件定位，可以通過控制加給電機的脈沖個數(shù)，來精確定位旋轉的角度；

3、轉速不同

直流無刷電機比步進電機的轉速高；

知識點4

直流無刷電機的使用范圍：

電動車、家電、醫(yī)療器械、汽車、工業(yè)設備

電機驅動市場的主要趨勢：

電機驅動及控制領域的最大趨勢是采用無刷直流(BLDC)電機和驅動它們的控制器。Allegro最新的高集成度電機驅動IC包括有正弦波驅動器和基于矢量的算法，并提供最高級別的定制，而無需復雜的軟件編程和資源分配?？删幊虩o傳感器BLDC電機驅動器包括簡單的GUI來編程所有電機控制功能，包括無傳感器啟動，閉環(huán)電流/速度控制的常數(shù)，故障動作和診斷報告等。

對于電機的出現(xiàn)以及發(fā)展期貢獻當然是不用說太多的，畢竟作為工業(yè)發(fā)展的一個強勢支持，電機對于現(xiàn)代的很多工業(yè)相關方面具有舉足輕重的作用。

BLDC馬達驅動現(xiàn)狀及就業(yè)前景

由于使用范圍太廣泛，一談到當前最熱且高薪的就業(yè)方向，就能知道是”電機控制軟硬件工程師”。哪里需要動能哪里就存在馬達驅動。馬達驅動作為電子行業(yè)最熱門的行業(yè)之一，卻又是人才非常匱乏的一個行業(yè)。電機驅動作為我們國家新能源汽車最核心的技術之一，它的工程化和產(chǎn)業(yè)化程度對于我們國家新能源汽車產(chǎn)業(yè)影響至關重要。對于新能源汽車的整個產(chǎn)業(yè)是環(huán)保之需要是大勢之所趨是國家之戰(zhàn)略。目前這個行業(yè)一直保持在50%以上的增長，國家在新能源上的投入已經(jīng)突破1000億元，扶持企業(yè)、培養(yǎng)人才、鼓勵消費并且還在持續(xù)發(fā)力。可想而知馬達驅動研發(fā)人員是國家、社會、企業(yè)非常急需卻又緊缺的人才。

想成為電機控制軟硬件工程師，雖然通過視頻學習來學習提高技術的方式已經(jīng)非常普遍，效果也非常顯著。教程比較多的有開關電源、模電、物聯(lián)網(wǎng)、無人機、機器人等等，但唯獨馬達驅動類的教程真的少得可憐更別說質量高的教程了，畢竟社會上基于實戰(zhàn)的硬件教育團隊就那么幾個而真正能把它講面明白的團隊是很少的。而方波控制、無位置方波控制、FOC空間矢量控制一直困擾著廣大工程師，真正弄明白的聊聊無幾。

為了解決學員這方面課程匱乏問題，電子發(fā)燒友學院聯(lián)合張飛實戰(zhàn)電子上線了《BLDC直流無刷電機課程》視頻+硬件課程，幫助大家徹底講清楚方波有感和無感控制技術。讓你真正掌握并獨立設計馬達驅動系統(tǒng)原理圖3、具有獨立布好一個馬達驅動系統(tǒng)PCB設計，從無到有編寫一個馬達驅動系統(tǒng)程序，實物教學調試一個的馬達驅動的軟件和硬件，并且分享在馬達驅動器研發(fā)與生產(chǎn)過程中可能遇到的坑。

本課程主要講解哪些知識點？

1、解析電機開發(fā)板各個電路設計原理及驅動電路實現(xiàn)原理講解

2、直流永磁同步電機磁場分析以及電機轉速及扭矩的影響因素詳細講解

3、無位置傳感器電機的過零點分析及控制思路詳細講解

4、詳細講解有HALL傳感器電機控制軟件代碼從無到有實現(xiàn)

5、詳細講解無HALL傳感器電機控制軟件代碼從無到有實現(xiàn)

6、電機控制開發(fā)板layout的繪制詳細講解