直流無刷電機(jī)的案例
無位置傳感器的直流無刷電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
引言
傳統(tǒng)上把具有梯形波反電勢(shì)的永磁同步電機(jī)稱為直流無刷電機(jī)。直流無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)矩控制需要轉(zhuǎn)子位置信息來實(shí)現(xiàn)有效的定子電流控制。而且，對(duì)于轉(zhuǎn)速控制，也需要速度信號(hào)，使用位置傳感器是直流無刷電機(jī)矢量控制的基礎(chǔ)，但是，位置傳感器的存在也給直流無刷電機(jī)的應(yīng)用帶來很多的缺陷與不便：首先，位置傳感器會(huì)增加電機(jī)的體積和成本；其次，連線眾多的位置傳感器會(huì)降低電機(jī)運(yùn)行的可靠性，即便是現(xiàn)在應(yīng)用最多的霍爾傳感器，也存在一定程度的磁不敏感區(qū)；再次，在某些惡劣的工作環(huán)境、例如在密封的空調(diào)壓縮機(jī)中，由于制冷劑的強(qiáng)腐蝕性，常規(guī)的位置傳感器根本無法使用；最后，傳感器的安裝精度還會(huì)影響電機(jī)的運(yùn)行性能，增加了生產(chǎn)的工藝難度。
無位置傳感器控制技術(shù)是近30年來無刷直流電機(jī)（BLDCM）研究的一個(gè)重要方向。論述了國內(nèi)外BLDCM無位置傳感器控制的研究現(xiàn)狀。著重介紹了目前應(yīng)用和研究較多的幾種常規(guī)方法的基本原理、實(shí)現(xiàn)途徑、應(yīng)用場(chǎng)合以及優(yōu)缺點(diǎn)等，并對(duì)它們作了綜合分析和比較。無位置傳感器控制就是在沒有機(jī)械式位置傳感器的情況下進(jìn)行的控制。此時(shí)，作為逆變器開關(guān)換向?qū)〞r(shí)序信號(hào)的轉(zhuǎn)子位置信號(hào)仍然是必不可少的，只不過不再由位置傳感器來提供，而應(yīng)該由新的位置信號(hào)檢測(cè)措施來代替，即以提高電路和控制的復(fù)雜性來降低電機(jī)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。
目前，BLDCM無位置傳感器控制研究的核心是構(gòu)架轉(zhuǎn)子位置信號(hào)檢測(cè)電路，從軟硬件兩方面間接獲得可靠的轉(zhuǎn)子位置信號(hào)，從而觸發(fā)導(dǎo)通相應(yīng)的功率器件，驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。到目前為止，在眾多的位置信號(hào)檢測(cè)方法中，應(yīng)用和研究較多的主要有定子電感法、速度無關(guān)位置函數(shù)法、反電勢(shì)法、基波電勢(shì)換向法和狀態(tài)觀測(cè)器法等。
1基于反電勢(shì)的轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)方案
無刷直流電機(jī)（BushlessDCMotor，BLDCM）具有無換向火花、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn)，因而在很多場(chǎng)合得到了廣泛應(yīng)用。
展開 汽車電機(jī)控制方案—單相無刷直流電機(jī)
汽車電機(jī)控制方案—單相無刷直流電機(jī)
1
引言
無刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)子采用磁鋼勵(lì)磁，定子采用集中繞組，取消了電刷和換向器，具有效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、維護(hù)需求低的特點(diǎn)，按照其繞組相數(shù)可以將其分為單相無刷直流電機(jī)和多相無刷直流電機(jī)兩大類。
汽車上應(yīng)用的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水泵、冷卻風(fēng)機(jī)、空調(diào)壓縮機(jī)電機(jī)等功率較高、轉(zhuǎn)速控制范圍較廣的使用三相無刷直流電機(jī)居多。而單相無刷直流電機(jī)被廣泛應(yīng)用于對(duì)電機(jī)啟動(dòng)性能不高、轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)要求不高的小功率散熱水泵、小功率風(fēng)機(jī)中。ZLG推出的單相無刷直流電機(jī)方案適用于小功率散熱水泵，可以通過PWM單線雙向控制，適用于12V系統(tǒng)下50W左右的電機(jī)。
2
認(rèn)識(shí)單相無刷直流電機(jī)
單相無刷直流電機(jī)和三相無刷直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)相似，定子主要由定子鐵芯和電樞繞組所組成，轉(zhuǎn)子主要由永磁體構(gòu)成。它們的轉(zhuǎn)子的永磁體被充成一定的磁極對(duì)數(shù)，定子鐵芯通常由磁軛和凸極所組成，定子上只有一相電樞繞組，其電樞繞組的具體連接方式如圖1所示。
圖1 單項(xiàng)無刷直流永磁電機(jī)的示意圖
單相無刷直流電機(jī)的定子上有一相電樞繞組W。
展開 【知識(shí)分享】有刷電機(jī)與無刷電機(jī)的區(qū)別
直流電機(jī)分為有刷電機(jī)和無刷電機(jī)，這里所說的“刷”是指碳刷。那碳刷長什么樣呢？
那直流電機(jī)為什么要碳刷呢？有碳刷和沒碳刷有什么不一樣呢？我們接著往下看！
直流有刷電機(jī)原理
如圖1所示，這是一個(gè)直流有刷電機(jī)結(jié)構(gòu)模型圖。兩個(gè)固定的異性磁鐵，中間放置一個(gè)線圈，線圈兩端分別接在兩個(gè)半圓形的銅環(huán)上，銅環(huán)兩端與固定的碳刷相接觸，然后給碳刷兩端分別接上直流電源。
圖1
接上電源以后，電流如圖1中箭頭所示。根據(jù)左手定則，黃色線圈受到垂直向上的電磁力；藍(lán)色線圈受到垂直向下的電磁力。電機(jī)轉(zhuǎn)子開始作順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)90度以后，如圖2所示：
圖2
此時(shí)，碳刷剛好在兩個(gè)銅環(huán)中間空隙處，整個(gè)線圈回路沒有電流。但是在慣性的作用下，轉(zhuǎn)子依然在繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。
圖3
轉(zhuǎn)子在慣性的作用下轉(zhuǎn)到上述位置時(shí)，線圈電流如圖3所示。根據(jù)左手定則，藍(lán)色線圈受到垂直向上的電磁力；黃色線圈受到垂直向下的電磁力。電機(jī)轉(zhuǎn)子繼續(xù)作順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)90度以后，如圖4所示：
圖4
此時(shí)，碳刷剛好也在兩個(gè)銅環(huán)中間空隙處，整個(gè)線圈回路沒有電流。但是在慣性的作用下，轉(zhuǎn)子依然在繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。然后又重復(fù)上述步驟，一直循環(huán)下去。
直流無刷電機(jī)
如圖5所示，這是一個(gè)直流無刷電機(jī)結(jié)構(gòu)模型圖。
展開 無刷/有刷電機(jī)的區(qū)別，終于有人說清楚了！
無刷直流電機(jī)內(nèi)的霍爾傳感器
轉(zhuǎn)子處于不同位置的時(shí)候霍爾傳感器會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的信號(hào)，并且還可以根據(jù)霍爾信號(hào)計(jì)算轉(zhuǎn)速，作為后面速度閉環(huán)的反饋值，霍爾信號(hào)具體如下圖所示；
霍爾信號(hào)
一般來說增加了霍爾傳感器，在成本和電機(jī)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度上都會(huì)大大增加，所以，這里可以通過檢測(cè)每一相的反電動(dòng)勢(shì)（Back EMF)，來進(jìn)行位置的估算以及速度的計(jì)算。
無刷直流電機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)是梯形反電動(dòng)勢(shì)，具體如下圖所示；
反電動(dòng)勢(shì)
無感方波的驅(qū)動(dòng)方式難點(diǎn)在于啟動(dòng)和過零點(diǎn)的檢測(cè)上，通常啟動(dòng)可以使用三段式啟動(dòng)的方式，即轉(zhuǎn)子預(yù)定位，開環(huán)強(qiáng)拖，開環(huán)切閉環(huán)，這三個(gè)過程。
另外還可以進(jìn)行高頻注入的方式確定轉(zhuǎn)子的初始位置，然后直接進(jìn)行啟動(dòng)，在過零點(diǎn)的檢測(cè)和換相存在一定的難度。
結(jié)論
本文簡單介紹了有刷直流電機(jī)和無刷直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)和原理，以及各自的優(yōu)勢(shì)。進(jìn)一步介紹了無刷直流電機(jī)的六步方波驅(qū)動(dòng)原理，簡單提及了閉環(huán)控制中一些注意點(diǎn)。作者水平有限，文中難免存在不足和錯(cuò)誤之處，請(qǐng)各位大佬不吝賜教。
好的，這期就先到這里，我們下期再見。
展開 
無刷/有刷電機(jī)的區(qū)別，終于有人說清楚了！
無刷直流電機(jī)內(nèi)的霍爾傳感器
轉(zhuǎn)子處于不同位置的時(shí)候霍爾傳感器會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的信號(hào)，并且還可以根據(jù)霍爾信號(hào)計(jì)算轉(zhuǎn)速，作為后面速度閉環(huán)的反饋值，霍爾信號(hào)具體如下圖所示；
霍爾信號(hào)
一般來說增加了霍爾傳感器，在成本和電機(jī)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度上都會(huì)大大增加，所以，這里可以通過檢測(cè)每一相的反電動(dòng)勢(shì)（Back EMF)，來進(jìn)行位置的估算以及速度的計(jì)算。
無刷直流電機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)是梯形反電動(dòng)勢(shì)，具體如下圖所示；
反電動(dòng)勢(shì)
無感方波的驅(qū)動(dòng)方式難點(diǎn)在于啟動(dòng)和過零點(diǎn)的檢測(cè)上，通常啟動(dòng)可以使用三段式啟動(dòng)的方式，即轉(zhuǎn)子預(yù)定位，開環(huán)強(qiáng)拖，開環(huán)切閉環(huán)，這三個(gè)過程。
另外還可以進(jìn)行高頻注入的方式確定轉(zhuǎn)子的初始位置，然后直接進(jìn)行啟動(dòng)，在過零點(diǎn)的檢測(cè)和換相存在一定的難度。
結(jié)論
本文簡單介紹了有刷直流電機(jī)和無刷直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)和原理，以及各自的優(yōu)勢(shì)。進(jìn)一步介紹了無刷直流電機(jī)的六步方波驅(qū)動(dòng)原理，簡單提及了閉環(huán)控制中一些注意點(diǎn)。作者水平有限，文中難免存在不足和錯(cuò)誤之處，請(qǐng)各位大佬不吝賜教。
好的，這期就先到這里，我們下期再見。
展開 【電氣知識(shí)】為什么電動(dòng)工具一般都用有刷電機(jī)，用無刷電機(jī)不行嗎？
為什么電動(dòng)工具（比如手電鉆、角磨機(jī)等）一般都用有刷電機(jī)，而不是無刷電機(jī)？要想搞明白，這個(gè)還真是用一兩句話講不清楚。
直流電機(jī)分為有刷電機(jī)和無刷電機(jī)，這里所說的“刷”是指碳刷。那碳刷長什么樣呢？
那直流電機(jī)為什么要碳刷呢？有碳刷和沒碳刷有什么不一樣呢？我們接著往下看！
直流有刷電機(jī)原理
如圖1所示，這是一個(gè)直流有刷電機(jī)結(jié)構(gòu)模型圖。兩個(gè)固定的異性磁鐵，中間放置一個(gè)線圈，線圈兩端分別接在兩個(gè)半圓形的銅環(huán)上，銅環(huán)兩端與固定的碳刷相接觸，然后給碳刷兩端分別接上直流電源。（我們推薦你關(guān)注“機(jī)械工程師”公眾號(hào)，第一時(shí)間掌握干貨知識(shí)、行業(yè)信息）
▲ 圖1
接上電源以后，電流如圖1中箭頭所示。根據(jù)左手定則，黃色線圈受到垂直向上的電磁力；藍(lán)色線圈受到垂直向下的電磁力。電機(jī)轉(zhuǎn)子開始作順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)90度以后，如圖2所示：
▲ 圖2
此時(shí)，碳刷剛好在兩個(gè)銅環(huán)中間空隙處，整個(gè)線圈回路沒有電流。但是在慣性的作用下，轉(zhuǎn)子依然在繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。
▲ 圖3
轉(zhuǎn)子在慣性的作用下轉(zhuǎn)到上述位置時(shí)，線圈電流如圖3所示。根據(jù)左手定則，藍(lán)色線圈受到垂直向上的電磁力；黃色線圈受到垂直向下的電磁力。電機(jī)轉(zhuǎn)子繼續(xù)作順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)90度以后，如圖4所示：
▲ 圖4
此時(shí)，碳刷剛好也在兩個(gè)銅環(huán)中間空隙處，整個(gè)線圈回路沒有電流。但是在慣性的作用下，轉(zhuǎn)子依然在繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。然后又重復(fù)上述步驟，一直循環(huán)下去。
直流無刷電機(jī)
如圖5所示，這是一個(gè)直流無刷電機(jī)結(jié)構(gòu)模型圖。
展開 為什么電動(dòng)工具一般都用有刷電機(jī)，用無刷電機(jī)不行嗎？
為什么電動(dòng)工具（比如手電鉆、角磨機(jī)等）一般都用有刷電機(jī)，而不是無刷電機(jī)？要想搞明白，這個(gè)還真是用一兩句話講不清楚。
直流電機(jī)分為有刷電機(jī)和無刷電機(jī)，這里所說的“刷”是指碳刷。那碳刷長什么樣呢？
那直流電機(jī)為什么要碳刷呢？有碳刷和沒碳刷有什么不一樣呢？我們接著往下看！
直流有刷電機(jī)原理
如圖1所示，這是一個(gè)直流有刷電機(jī)結(jié)構(gòu)模型圖。兩個(gè)固定的異性磁鐵，中間放置一個(gè)線圈，線圈兩端分別接在兩個(gè)半圓形的銅環(huán)上，銅環(huán)兩端與固定的碳刷相接觸，然后給碳刷兩端分別接上直流電源。
▲ 圖1
接上電源以后，電流如圖1中箭頭所示。根據(jù)左手定則，黃色線圈受到垂直向上的電磁力；藍(lán)色線圈受到垂直向下的電磁力。電機(jī)轉(zhuǎn)子開始作順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)90度以后，如圖2所示：
▲ 圖2
此時(shí)，碳刷剛好在兩個(gè)銅環(huán)中間空隙處，整個(gè)線圈回路沒有電流。但是在慣性的作用下，轉(zhuǎn)子依然在繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。
▲ 圖3
轉(zhuǎn)子在慣性的作用下轉(zhuǎn)到上述位置時(shí)，線圈電流如圖3所示。根據(jù)左手定則，藍(lán)色線圈受到垂直向上的電磁力；黃色線圈受到垂直向下的電磁力。電機(jī)轉(zhuǎn)子繼續(xù)作順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)90度以后，如圖4所示：
▲ 圖4
此時(shí)，碳刷剛好也在兩個(gè)銅環(huán)中間空隙處，整個(gè)線圈回路沒有電流。但是在慣性的作用下，轉(zhuǎn)子依然在繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。然后又重復(fù)上述步驟，一直循環(huán)下去。
直流無刷電機(jī)
如圖5所示，這是一個(gè)直流無刷電機(jī)結(jié)構(gòu)模型圖。
展開 為什么電動(dòng)工具一般都用有刷電機(jī)，用無刷電機(jī)不行嗎
否則在鉆孔時(shí)，電機(jī)很容易因?yàn)殂@頭卡住而無法運(yùn)轉(zhuǎn)。
試想一下，有刷直流電機(jī)價(jià)格低、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、能帶重負(fù)荷；無刷電機(jī)雖然故障率低，壽命長，但是價(jià)格貴，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩遠(yuǎn)不如有刷電機(jī)。如果讓你選，你會(huì)怎么選，我想答案不言而喻。
為什么電動(dòng)工具一般都用有刷電機(jī)，用無刷電機(jī)不行嗎？
為什么電動(dòng)工具（比如手電鉆、角磨機(jī)等）一般都用有刷電機(jī)，而不是無刷電機(jī)？要想搞明白，這個(gè)還真是用一兩句話講不清楚。
直流電機(jī)分為有刷電機(jī)和無刷電機(jī)，這里所說的“刷”是指碳刷。那碳刷長什么樣呢？
那直流電機(jī)為什么要碳刷呢？有碳刷和沒碳刷有什么不一樣呢？我們接著往下看！
直流有刷電機(jī)原理
如圖1所示，這是一個(gè)直流有刷電機(jī)結(jié)構(gòu)模型圖。兩個(gè)固定的異性磁鐵，中間放置一個(gè)線圈，線圈兩端分別接在兩個(gè)半圓形的銅環(huán)上，銅環(huán)兩端與固定的碳刷相接觸，然后給碳刷兩端分別接上直流電源。
圖1
接上電源以后，電流如圖1中箭頭所示。根據(jù)左手定則，黃色線圈受到垂直向上的電磁力；藍(lán)色線圈受到垂直向下的電磁力。電機(jī)轉(zhuǎn)子開始作順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)90度以后，如圖2所示：
圖2
此時(shí)，碳刷剛好在兩個(gè)銅環(huán)中間空隙處，整個(gè)線圈回路沒有電流。但是在慣性的作用下，轉(zhuǎn)子依然在繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。
圖3
轉(zhuǎn)子在慣性的作用下轉(zhuǎn)到上述位置時(shí)，線圈電流如圖3所示。根據(jù)左手定則，藍(lán)色線圈受到垂直向上的電磁力；黃色線圈受到垂直向下的電磁力。電機(jī)轉(zhuǎn)子繼續(xù)作順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)90度以后，如圖4所示：
圖4
此時(shí)，碳刷剛好也在兩個(gè)銅環(huán)中間空隙處，整個(gè)線圈回路沒有電流。但是在慣性的作用下，轉(zhuǎn)子依然在繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。然后又重復(fù)上述步驟，一直循環(huán)下去。
直流無刷電機(jī)
如圖5所示，這是一個(gè)直流無刷電機(jī)結(jié)構(gòu)模型圖。
展開 為什么電動(dòng)工具一般都用有刷電機(jī)，用無刷電機(jī)不行嗎
否則在鉆孔時(shí)，電機(jī)很容易因?yàn)殂@頭卡住而無法運(yùn)轉(zhuǎn)。
試想一下，有刷直流電機(jī)價(jià)格低、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、能帶重負(fù)荷；無刷電機(jī)雖然故障率低，壽命長，但是價(jià)格貴，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩遠(yuǎn)不如有刷電機(jī)。如果讓你選，你會(huì)怎么選，我想答案不言而喻。
干貨 | 電動(dòng)工具一般都用有刷電機(jī)，用無刷電機(jī)不行嗎？
為什么電動(dòng)工具（比如手電鉆、角磨機(jī)等）一般都用有刷電機(jī)，而不是無刷電機(jī)？要想搞明白，這個(gè)還真是用一兩句話講不清楚。
直流電機(jī)分為有刷電機(jī)和無刷電機(jī)，這里所說的“刷”是指碳刷。那碳刷長什么樣呢？
那直流電機(jī)為什么要碳刷呢？有碳刷和沒碳刷有什么不一樣呢？我們接著往下看！
直流有刷電機(jī)原理
如圖1所示，這是一個(gè)直流有刷電機(jī)結(jié)構(gòu)模型圖。兩個(gè)固定的異性磁鐵，中間放置一個(gè)線圈，線圈兩端分別接在兩個(gè)半圓形的銅環(huán)上，銅環(huán)兩端與固定的碳刷相接觸，然后給碳刷兩端分別接上直流電源。
圖1
接上電源以后，電流如圖1中箭頭所示。根據(jù)左手定則，黃色線圈受到垂直向上的電磁力；藍(lán)色線圈受到垂直向下的電磁力。電機(jī)轉(zhuǎn)子開始作順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)90度以后，如圖2所示：
圖2
此時(shí)，碳刷剛好在兩個(gè)銅環(huán)中間空隙處，整個(gè)線圈回路沒有電流。但是在慣性的作用下，轉(zhuǎn)子依然在繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。
圖3
轉(zhuǎn)子在慣性的作用下轉(zhuǎn)到上述位置時(shí)，線圈電流如圖3所示。根據(jù)左手定則，藍(lán)色線圈受到垂直向上的電磁力；黃色線圈受到垂直向下的電磁力。電機(jī)轉(zhuǎn)子繼續(xù)作順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)90度以后，如圖4所示：
圖4
此時(shí)，碳刷剛好也在兩個(gè)銅環(huán)中間空隙處，整個(gè)線圈回路沒有電流。但是在慣性的作用下，轉(zhuǎn)子依然在繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。然后又重復(fù)上述步驟，一直循環(huán)下去。
直流無刷電機(jī)
如圖5所示，這是一個(gè)直流無刷電機(jī)結(jié)構(gòu)模型圖。
展開 
基于Saber的無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)仿真
導(dǎo)讀：利用Saber仿真軟件完成無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)的研究分析。分別對(duì)控制系統(tǒng)中的位置傳感器、電子換向器、三相逆變電路進(jìn)行研究與分析，并完成仿真模型的搭建、功能驗(yàn)證和性能分析，最后對(duì)各功能模塊進(jìn)行有機(jī)整合。完成控制系統(tǒng)的整體仿真試驗(yàn)，仿真結(jié)果證明，系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，其仿真結(jié)果與理論分析相吻合。
無刷直流電機(jī)是在有刷直流電機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來。1955年，美國的D.Harrison等人首次申請(qǐng)用晶體管換向電路代替有刷電機(jī)機(jī)械電刷的專利，標(biāo)志這現(xiàn)代無刷直流電機(jī)的誕生。
相對(duì)于有刷電機(jī)，無刷直流電機(jī)采用電子換向代替了機(jī)械換向，轉(zhuǎn)速高，輸出功率大，壽命長，散熱好，無換向火花，噪聲低，可在高空稀薄條件下工作，廣泛應(yīng)用在要求大功率重量比、響應(yīng)速度快、可靠性高的隨動(dòng)系統(tǒng)中。
隨著DSP數(shù)字控制芯片功能和速度的提高，以數(shù)字信號(hào)處理器為核心的控制電路和嵌入式控制軟件將代表無刷直流電機(jī)控制的發(fā)展方向。無刷直流電機(jī)必須和電子換向器、位置反饋器配套使用，控制更加靈活，當(dāng)同時(shí)導(dǎo)致控制硬件、算法復(fù)雜度增加。
在無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中利用數(shù)學(xué)仿真分析手段，可以更好的掌握系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性，驗(yàn)證電路設(shè)計(jì)是否正確，元器件、控制參數(shù)選擇匹配是否合理，從而更加有效地進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
本文利用Synopsys公司的電力電子仿真軟件Saber建立了無刷直流電機(jī)的控制系統(tǒng)的仿真分析模型，對(duì)該控制系統(tǒng)中的位置傳感器、電子換向器、三相逆變電路進(jìn)行研究與分析，完成仿真模型的搭建、功能驗(yàn)證和性能分析，最后利用整體模型進(jìn)行系統(tǒng)的仿真試驗(yàn)。
1 電機(jī)控制系統(tǒng)總體
無刷直流控制系統(tǒng)的組成框圖如圖1所示。
展開 電機(jī)設(shè)計(jì)及電機(jī)仿真APP系列之—永磁無刷直流電機(jī)仿真APP
電機(jī)的各種工作狀態(tài)和參數(shù)變化。用戶可通過調(diào)整仿真參數(shù)，快速得到電機(jī)的響應(yīng)和性能參數(shù)，從而進(jìn)行針對(duì)性的優(yōu)化和改進(jìn)。借助仿真APP，可大大減少電機(jī)設(shè)計(jì)迭代次數(shù)和成本，提高測(cè)試效率和準(zhǔn)確性。
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下面給大家介紹一款好用的“永磁無刷直流電機(jī)仿真APP”。
永磁無刷直流電機(jī)是一種采用永磁體建立磁場(chǎng)并通過電子換向器控制電流方向的直流電動(dòng)機(jī)。由于永磁體的高磁能積和電子換向器的高效控制，永磁無刷直流電機(jī)具有較高的運(yùn)行效率和較低的能耗。因此，以其高效節(jié)能、運(yùn)行可靠、調(diào)速性能好等優(yōu)點(diǎn)，在航空航天、工業(yè)自動(dòng)化等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。
本APP可實(shí)現(xiàn)永磁無刷直流電機(jī)仿真計(jì)算，得到電機(jī)的磁密云圖、磁鏈、反電動(dòng)勢(shì)、電磁轉(zhuǎn)矩、鐵芯損耗等結(jié)果。
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參數(shù)設(shè)置（部分）
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展開 新應(yīng)用：無刷云臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)應(yīng)用中的電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片
由工采網(wǎng)代理的SS6343M是一款針對(duì)三軸手持云臺(tái)相機(jī)-三軸無刷云臺(tái)-無人機(jī)云臺(tái)推出的三相直流無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片；該芯片具有輸出電流大、導(dǎo)通內(nèi)阻低、輸入內(nèi)壓高、超小型封裝、性能卓越，芯片性價(jià)比高等優(yōu)勢(shì)；其軟硬件完全可PIN TO PIN兼容替代MP6543。
云臺(tái)無刷電機(jī)是一種結(jié)合了云臺(tái)機(jī)械結(jié)構(gòu)和無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)的設(shè)備。它的工作原理與普通的無刷電機(jī)差不多，但是加入了機(jī)械結(jié)構(gòu)，可用于平穩(wěn)地承載和回轉(zhuǎn)相機(jī)、望遠(yuǎn)鏡等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定拍攝和觀測(cè)。
云臺(tái)無刷電機(jī)的軸承通常采用滑動(dòng)軸承或者球軸承，用以支撐設(shè)備，實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)。同時(shí)，云臺(tái)無刷電機(jī)還可以通過控制器的編碼器進(jìn)行位置和姿態(tài)的控制。如果需要更加穩(wěn)定的操作，還可以加裝陀螺儀。
無刷電機(jī)的工作原理是基于電磁感應(yīng)原理和電子技術(shù)，即通過定子的磁極交替產(chǎn)生磁場(chǎng)來驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。通常，無刷電機(jī)有三個(gè)定子和一個(gè)轉(zhuǎn)子，每個(gè)定子上有若干個(gè)線圈，線圈的相鄰兩極各有一個(gè)磁鐵。
無刷電機(jī)和云臺(tái)無刷電機(jī)都是一種高效、低噪音、低故障率的電機(jī)，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、航空、醫(yī)療等領(lǐng)域。無刷電機(jī)的工作原理是通過定子的磁極交替產(chǎn)生磁場(chǎng)來驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子，而云臺(tái)無刷電機(jī)是將無刷電機(jī)與機(jī)械結(jié)構(gòu)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)。
直流無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片 - SS6343M，是一種三相無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。其工作電壓范圍：3V～16V；導(dǎo)通電阻僅為140mR；提供24管腳的3mmx4mm QFN封裝，帶外露散熱盤；芯片集成了三個(gè)半橋，包括六個(gè)N溝道功率 MOSFET，以及前置驅(qū)動(dòng)器、柵極驅(qū)動(dòng)電源；為每個(gè)?-H電橋提供使能和PWM輸入。
SS6343M能夠持續(xù)提供2A的驅(qū)動(dòng)電流（取決于溫度和PCB條件），電流保護(hù)閾值峰值可達(dá)7A。
展開 有刷電機(jī) VS 無刷電機(jī)，究竟有啥區(qū)別？
今天分享一下關(guān)于有刷、無刷電機(jī)的區(qū)別，首先我們先了解一下電機(jī)的分類！
原來電機(jī)還分直流電機(jī)、交流電機(jī)這兩種，而無刷電機(jī)、有刷電機(jī)是劃分到直流電機(jī)這一類別，那么問題來了，同屬一個(gè)類別的無刷、有刷究竟有何區(qū)別呢？
一、從組成結(jié)構(gòu)區(qū)分
二、從工作原理區(qū)分
LearnEngineering制作的動(dòng)畫，講解了無刷直流電動(dòng)機(jī)的工作原理。
無刷直流電機(jī)主要由用永磁材料制造的轉(zhuǎn)子、帶有線圈繞組的定子和位置傳感器(可有可無)組成！
無刷直流電機(jī)由電動(dòng)機(jī)主體和驅(qū)動(dòng)器組成，是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。由于無刷直流電動(dòng)機(jī)是以自控式運(yùn)行的，所以不會(huì)像變頻調(diào)速下重載啟動(dòng)的同步電機(jī)那樣在轉(zhuǎn)子上另加啟動(dòng)繞組，也不會(huì)在負(fù)載突變時(shí)產(chǎn)生振蕩和失步。
無刷就是有刷電機(jī)中的“電刷”沒有了，電刷在有刷電機(jī)里扮演的角色是通過換向器向轉(zhuǎn)子里的線圈通電。
原來無刷電機(jī)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。取而代之的是作為定子的線圈。（如下圖所示）
無刷電機(jī)的起源從頭來講也是比較簡單的：大部分有刷直流電機(jī)的問題都來自于電刷。
電刷可能打火花、磨損、產(chǎn)生很強(qiáng)的噪音并產(chǎn)生很大一部分功耗，導(dǎo)致速度被嚴(yán)重限制，且不容易冷卻。
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