有刷直流电机是什么您弄得清楚吗？

BLDC（brushless DC electric motor）全称是无刷直流电机。在介绍BLDC之前，这里就不得不说一下有刷直流电机，然后带着问题再看什么是直流无刷电机。

 

结构

 

有刷直流电机发明于 19 世纪，现在应用仍然很普遍，相比较于无刷直流电机，它的结构会更加复杂，通常电机内部结构的组件都包括转子和定子；

 

转子就是旋转的；

定子就是固定的；

 

然后其中一个可能是永磁体，就是那种加入稀土等材料然后可以保持长期磁性的物质；

 

而另一个就是线圈绕组，经过交变电流之后，会产生变化的磁场，从而推动电机的转子进行旋转。

 

玩具四驱车的电机

原理

 

小时候拆过的小伙伴请举手，好，言归正传，下面是一个简单的两极有刷直流电机的模型，我们来简单分析一下它的旋转原理；

 

状态一

 

首先这里的转子是励磁绕组，正如前面提到的，就是线圈绕组，但是它如何通过交变电流呢，正是通过这个换向器，假设我们给线圈通电，这时候会在电枢周围产生磁场。由于同极相斥，电枢的左侧被推离左侧，电枢的右侧被拉向右侧，从而导致转子旋转。

 

这里电枢是转子，而永磁体是定子，其中用蓝色表示N极，红色表示S极；

 

状态二

 

电枢继续旋转。当电枢与水平垂直时，即电枢产生的磁场与永磁体产生的磁场垂直，换向器反转改变了通过线圈的电流方向，使磁场反转。因此转子可以继续旋转。

 

状态三

 

重复以上过程，转子就开始旋转了。

 

旋转过程

 

如果我们换一个更大的电池（电压更高），这个线圈可能会转的更快。

 

线圈旋转

 

所以有刷直流电机可以很简单地转动起来，因为电机内部已经帮你做好了换向的工作，所以通常可以进行升压和降压调速，通常这里的做法是PWM，加上功率元器件，实现弱电控制强电，这有一部分属于电力电子的范畴了。

 

最常经常使用的就是H桥驱动电路了，可以简单的控制电机的正转和反转，还能通过控制PWM的占空比进行调速。

 

H桥电路

 

有刷直流电机虽然换相简单，控制简单，但是结构相对复杂，并且在换相的时候，容易产生火花。

 

大家想象一下，把插头插入插座的时候，是不是会产生火花？是的，就是这种换相开关瞬间产生的火花，可能会损坏电刷，所以它的维护成本就直线上升了。

 

好了，差不多搞清楚直流有刷电机之后，可以看看直流无刷电机到底和它有什么相同和不同的地方呢？

 

无刷直流电机

 

直流无刷电机从结构上，比直流有刷电机少了电刷和换向器，所以内部结构无法自己完成换相的操作，因此就需要外部驱动信号进行换向。

 

这里我们还是从内部结构作为切入点，对其驱动时序进行分析，结果就会变得清晰起来。

 

下节跟大家说说有刷直流电机的结构吧~