無刷電機

無刷直流電機由電動機主體和驅動器組成，是一種典型的機電一體化產品。由于無刷直流電動機是以自控式運行的，所以不會像變頻調速下重載啟動的同步電機那樣在轉子上另加啟動繞組，也不會在負載突變時產生振蕩和失步。中小容量的無刷直流電動機的永磁體，現在多采用高磁能級的稀土釹鐵硼（Nd-Fe-B）材料。因此，稀土永磁無刷電動機的體積比同容量三相異步電動機縮小了一個機座號。

刷直流電機因為具有直流有刷電機的特性，同時也是頻率變化的裝置，所以又名直流變頻，國際通用名詞為BLDC。無刷直流電機的運轉效率、低速轉矩、轉速精度等都比任何控制技術的變頻器還要好。

無刷電機原理

無刷直流電動機是采用半導體開關器件來實現電子換向的，即用電子開關器件代替傳統的接觸式換向器和電刷。它具有可靠性高、無換向火花、機械噪聲低等優點，廣泛應用于高檔錄音座、錄像機、電子儀器及自動化辦公設備中。

無刷直流電動機由永磁體轉子、多極繞組定子、位置傳感器等組成。位置傳感按轉子位置的變化，沿著一定次序對定子繞組的電流進行換流（即檢測轉子磁極相對定子繞組的位置，并在確定的位置處產生位置傳感信號，經信號轉換電路處理后去控制功率開關電路，按一定的邏輯關系進行繞組電流切換）。定子繞組的工作電壓由位置傳感器輸出控制的電子開關電路提供。

位置傳感器有磁敏式、光電式和電磁式三種類型。

采用磁敏式位置傳感器的無刷直流電動機，其磁敏傳感器件（例如霍爾元件、磁敏二極管、磁敏詁極管、磁敏電阻器或專用集成電路等）裝在定子組件上，用來檢測永磁體、轉子旋轉時產生的磁場變化。

采用光電式位置傳感器的無刷直流電動機，在定子組件上按一定位置配置了光電傳感器件，轉子上裝有遮光板，光源為發光二極管或小燈泡。轉子旋轉時，由于遮光板的作用，定子上的光敏元器件將會按一定頻率間歇間生脈沖信號。

采用電磁式位置傳感器的無刷直流電動機，是在定子組件上安裝有電磁傳感器部件（例如耦合變壓器、接近開關、LC諧振電路等），當永磁體轉子位置發生變化時，電磁效應將使電磁傳感器產生高頻調制信號（其幅值隨轉子位置而變化）。

結構上，無刷電機和有刷電機有相似之處，也有轉子和定子，只不過和有刷電機的結構相反；有刷電機的轉子是線圈繞組，和動力輸出軸相連，定子是永磁磁鋼；無刷電機的轉子是永磁磁鋼，連同外殼一起和輸出軸相連，定子是繞組線圈，去掉了有刷電機用來交替變換電磁場的換向電刷，故稱之為無刷電機（Brushless motor），那現在就有問題了，沒有了電磁場的變換，如何讓無刷電機轉動呢？

簡單而言，依靠改變輸入到無刷電機定子線圈上的電流波交變頻率和波形，在繞組線圈周圍形成一個繞電機幾何軸心旋轉的磁場，這個磁場驅動轉子上的永磁磁鋼轉動，電機就轉起來了，電機的性能和磁鋼數量、磁鋼磁通強度、電機輸入電壓大小等因素有關，更與無刷電機的控制性能有很大關系，因為輸入的是直流電，電流需要電子調速器將其變成3相交流電，還需要從遙控器接收機那里接收控制信號，控制電機的轉速，以滿足模型使用需要。 總的來說，無刷電機的結構是比較簡單的，真正決定其使用性能的還是無刷電子調速器，好的電子調速器需要有單片機控制程序設計、電路設計、復雜加工工藝等過程的總體控制。

無刷電機是誰發明的

2017年，各大論壇都在轉載關于無刷電機發明者李洪濤的身世。說起李紅濤，大家可是把他稱作神人看待，一個理工男李紅濤發明各種黑科技，

李紅濤，1966年8月12日生，男，湖北省黃陂縣人，出生于一個普通的知識分子家庭。在李紅濤14歲時就被評為了“優秀青年”，獲得全國中學生數學競賽的第二名，可以說是一個典型的理工男。

隨后在1984年考入浙江大學電子系，1988年和女友結婚，不過兩年后就出軌產生婚外情。1992年因為詐騙罪被昆明市公安局拘留審查。他憑借著出色的想法和腦子，在監獄里兩次成功逃脫，并在外重新犯罪。

李紅濤曾經3.欠越獄因為太聰明導致警察叔叔抓不到越獄之后開菩警車到處招搖本來已經被判了死刑卻在監獄里通過數理化知識發明了專利獲得了發明博覽會金獎，就這樣成功從死刑線上撿回一條命，變成了有期徒刑。他又幫著監獄改良了防越獄系統最終成功開始另一段生舌，用事實證明了學好數理化走遍天下都不怕。

在逃亡中，唯一能讓李紅濤全神貫主的就是發明“無刷電機”的構想。他是學無線電的，對于機械有著非同尋常的興趣。在死刑的前一天，李紅濤戰勝了死神研發無刷電機成功，李紅濤的死刑也改為了死緩。 1995年，李紅濤發明的“無刷電勵磁電機” 獲得第五屆中國專利發明博覽會金獎云南省優秀發明創造一等獎。據悉李紅濤在申請專利時化名為“楊紅俊”。隨后幾年李紅濤（化名“楊紅俊”）又有多項發明，獲得三項發明專利，三項實用新型專利。由于李紅濤的重大立功表現，符合法律改判和減刑規定，死緩改有期徒刑。2009年，李紅濤刑滿釋放，開始新的生舌。

其實中國的無刷電機就是在這么一個傳奇的故事里誕生的作為無刷電機之父，李紅濤成功讓中國的電機從有刷開始向無刷過渡。那么究競無刷電機有什么優勢能讓一名死刑犯改判甚至重獲新生。

無刷電機的優勢：高效率、低能耗、低噪音、超長壽命、高可靠性、可伺服控制、無級變頻調速、相對低成本且簡單易用。無刷直流電機不使用機械的電刷裝置，采用方波自控式永磁同步電機，以霍爾傳感器取代碳刷換向器，以釹鐵硼作為轉子的永磁材料，性能上相較一般的傳統直流電機有很大優勢，是當今最理想的調速電機。它的轉速控制系統的造價比有刷高速電機的轉速控制系統要高，控制器在使用中容易發生故障。裝有無刷電機的電動自行車行駛速度必須到35公里/小時以上時，才能發揮其最佳的工作效率，但是我們知道電動自行車作為非機動車來管理，時速必須在20公里/小時以下，故無刷電機被電動自行車選用降低了工作效率，可取性不強。現在它被采用的主要一點是噪音小。無刷電機就是采用電子線路換向！有檢測元件檢測極性！

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