关于直流无刷电机的介绍和应用

在工业发展过程中，电机的出现可以说是具有革命性的成果，因为电机的驱动是工业发展的基础，其中直流电机就是最为经常使用的一种，直流电动机是指将直流电送到直流电机，把直流电机的电能转换成机械能。

在直流电动机中，根据励磁绕组连接方式的不同，可分为他励、并励、串励和复励四类电动机、而在调速系统中用得最多的是他励电动机。

近年来，我国中小型电机和微特电机行业发展迅速，其中无刷直流电机以其高效低噪等特点逐渐取代有刷电机，成为行业应用的一颗新星。这一点，在中国领先的外包服务平台快包上有着较为突出的体现。据悉，在快包100+的电机控制任务中，无刷电机以78%的占比几近垄断了平台电机控制任务需求。

知识点1

直流电动机可以归为几大类：复励直流电动机、串励直流电动机、并励直流电动机、他励直流电动机。

知识点2

而被广泛运用的直流无刷电机是在直流电机基础上发展出来的，在传统直流电机基础上发展起来的永磁无刷直流电机，在结构上两者基本一致，不同的是永磁无刷直流电机的电枢绕组置于定子上，这点类似于交流电机的绕组，同时一般采用多相的形式，其中目前情况下三相应用的最多；其转子为永磁体，并且采用电子换向，定子磁场与转子永磁磁场之间的相互作用产生电磁转矩。永磁无刷直流电机根据永磁体的形状和磁路结构的不同，其气隙磁场波形有方波、梯形波、正弦波三种，反电势的波形对应相同。

知识点3

直流无刷电机与步进电机的区别。步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响。直流无刷电机是一种高性能的电动机，它的最大的特点就是直流电动机的外特性而没有刷组成的机械接触的结构，它采用了永磁体转子，没有励磁的损耗，发热的电枢绕组又装在外面的定子上，散热容易。

两者之间的区别如下：

1.控制精度不同

基于驱动的原理不一样，所以一般直流无刷电机用于控制精度要求不高的地方，步进电机就用于控制精度要求比较高的地方。

2.驱动原理不同

直流无刷电机和步进电机的驱动原理不同，有感直流无刷电机是靠霍尔元件定位来提供的交变电源控制转动的。步进电机是靠单项脉冲电压直接驱动的，不需要霍尔元件定位，可以通过控制加给电机的脉冲个数，来精确定位旋转的角度；

3、转速不同

直流无刷电机比步进电机的转速高；

知识点4

直流无刷电机的使用范围：

电动车、家电、医疗器械、汽车、工业设备

电机驱动市场的主要趋势：

电机驱动及控制领域的最大趋势是采用无刷直流(BLDC)电机和驱动它们的控制器。Allegro最新的高集成度电机驱动IC包括有正弦波驱动器和基于矢量的算法，并提供最高级别的定制，而无需复杂的软件编程和资源分配。可编程无传感器BLDC电机驱动器包括简单的GUI来编程所有电机控制功能，包括无传感器启动，闭环电流/速度控制的常数，故障动作和诊断报告等。

对于电机的出现以及发展期贡献当然是不用说太多的，毕竟作为工业发展的一个强势支持，电机对于现代的很多工业相关方面具有举足轻重的作用。

BLDC马达驱动现状及就业前景

由于使用范围太广泛，一谈到当前最热且高薪的就业方向，就能知道是”电机控制软硬件工程师”。哪里需要动能哪里就存在马达驱动。马达驱动作为电子行业最热门的行业之一，却又是人才非常匮乏的一个行业。电机驱动作为我们国家新能源汽车最核心的技术之一，它的工程化和产业化程度对于我们国家新能源汽车产业影响至关重要。对于新能源汽车的整个产业是环保之需要是大势之所趋是国家之战略。目前这个行业一直保持在50%以上的增长，国家在新能源上的投入已经突破1000亿元，扶持企业、培养人才、鼓励消费并且还在持续发力。可想而知马达驱动研发人员是国家、社会、企业非常急需却又紧缺的人才。

想成为电机控制软硬件工程师，虽然通过视频学习来学习提高技术的方式已经非常普遍，效果也非常显著。教程比较多的有开关电源、模电、物联网、无人机、机器人等等，但唯独马达驱动类的教程真的少得可怜更别说质量高的教程了，毕竟社会上基于实战的硬件教育团队就那么几个而真正能把它讲面明白的团队是很少的。而方波控制、无位置方波控制、FOC空间矢量控制一直困扰着广大工程师，真正弄明白的聊聊无几。

为了解决学员这方面课程匮乏问题，电子发烧友学院联合张飞实战电子上线了《BLDC直流无刷电机课程》视频+硬件课程，帮助大家彻底讲清楚方波有感和无感控制技术。让你真正掌握并独立设计马达驱动系统原理图3、具有独立布好一个马达驱动系统PCB设计，从无到有编写一个马达驱动系统程序，实物教学调试一个的马达驱动的软件和硬件，并且分享在马达驱动器研发与生产过程中可能遇到的坑。

本课程主要讲解哪些知识点？

1、解析电机开发板各个电路设计原理及驱动电路实现原理讲解

2、直流永磁同步电机磁场分析以及电机转速及扭矩的影响因素详细讲解

3、无位置传感器电机的过零点分析及控制思路详细讲解

4、详细讲解有HALL传感器电机控制软件代码从无到有实现

5、详细讲解无HALL传感器电机控制软件代码从无到有实现

6、电机控制开发板layout的绘制详细讲解