深圳市美蓓亞斯科技有限公司的工業級直流無刷電機的轉子采用高磁性能的永磁材料如釹 – 鐵 – 硼激磁，因此比AC電機效率更高，更節能環保。采用電子換向取代傳統的機械式換向器，運行時避免了直流電機存在的換向火花、機械噪音，大大提高了電機運行可靠性，尤其適用于高速運行。直流無刷電機保留了直流電機良好的機械性能，同時采用了多種電子控制技術，使電機能夠適應各種運行控制要求，如帶有閉環控制的恒轉速運行系統，風機類的恒風量運行系統，以及電機軟啟動控制，快速制動控制等等，同時具有多種保護功能，如過壓、欠壓、過流、 過熱、缺相等。
搭配我司最新專利技術研制的直流無刷驅動器，更好的解決了傳統工業級直流無刷電機的可控性，功率密度高、運行效率高、無火花低噪音、對外干擾少等特性，因已經廣泛應用于中小功率范圍內的高性能運動控制領域，如工業機器人、數控機床、載人飛船、高檔家用電器等，隨著人們對環保節能要求的提高，很多原來采用交流電機或者有刷電機的場合，均需要由無刷電機來替代，所以無刷電機的應用會越來越多！
日本電產公司生產的各類小型無刷直流馬達無論在哪個產業領域中均擁有絕對性的優勢，如在硬盤驅動器（HDD）用主軸馬達產業中擁有全球80%的市場占有率；在DVD等光盤驅動器用馬達產業中擁有全球60%的市場占有率；在風扇馬達產業中擁有全球40%的市場占有率。一直以來，日本電產公司始終將產業重點放在小型馬達無刷化發展最快的領域中，并領先其他同行企業最早開始投入無刷直流馬達的量產，最終確立了龍頭企業的行業地位。不僅如此，日本電產公司還以最快的速度將FDB（液態軸承）技術應用到HDD主軸馬達中，滿足了精密化HDD的市場需求，并通過自行研制設計工具及模擬工具等方法不斷引進新技術，在馬達行業中至今仍保持著全球領先的地位。
當今，無刷直流馬達應用領域中發展最快的首推汽車馬達市場。如同將汽車轉向裝置從以往的油壓式改為電動式后，可實現節省燃油3-5%的效果一樣，隨著電動化技術的節能效果越發明顯，越來越多的零部件正被馬達所取代。其中還包括一些對控制性能要求較高的功能、因頻繁使用而必須具有長使用壽命的零部件中馬達也逐漸步入主導地位。另外，繼車用電動轉向裝置之后馬達還被應用于空調壓縮機中，甚至今后還有望在電動汽車產業中被作為驅動馬達來使用。為此，要把有限的電量轉換成最佳的動能、以及研制出可設置于狹小空間內的小型馬達將是今后馬達發展的必然趨勢。本公司將充分運用長期以來在精密小型馬達方面積累的經驗，努力成為全球首屈一指的車載馬達制造企業。
想請大神幫我了解一下 無刷電機
電子物理果殼網
Shakspark 發表于 2012-07-18 22:40:30
幾年前知道無刷電機這一詞是從某模型論壇，后來發現臺式電腦風扇用的大部分是這種無刷電機，從此對這種電機很感興趣。也有些疑問，
1·“無刷”這個刷子指的是什么？（四驅車的馬達是嗎）
2·在下不才，但覺得這種電機結構特殊應該有很廣泛的用途，但在生活中并不是很常見，請問這種電機有何優點和缺點？
3·左右電機的功率大小和轉速的因素有哪些，有公式性的線性關系嗎？（線圈數？環形磁鐵強度？電流？）
可以先看這個視頻，
無刷直流電機是如何工作的，看這個視頻就夠了
然后，我再介紹一下無刷直流電機的相關東西：
首先，無刷直流電機是具有串勵直流電機起動特性和并勵直流電機調速特性的梯形波/方波電機，其基本結構由電機本體、功率驅動電路及位置傳感器三者組成。
無刷直流電機具有結構簡單、出力大和效率高等特點。隨著電機技術、電力電子技術、數字控制技術、控制理論及傳感器技術的發展與應用，無刷直流電機的一般控制技術已日趨成熟，相關生產制造工藝和通用技術也均規范化，并形成了GJB1983—1984、GB/T21418—2008 等一系列標準。同時，其電機優化設計、節能型驅動、轉矩波動抑制、無位置傳感器控制、弱磁調速等技術難題均得到了很好的研究和解決。
再來看看，無刷直流電機基本結構與工作特點：
無刷直流電機為了實現其無機械接觸式換相，取消了電刷，（也就是題主第一個疑問）并將電樞繞組和永磁磁鋼分別放在定子和轉子側，成為“倒裝式直流電機”結構。為了實現對電機轉速和轉向的控制，無刷直流電機必須具有由轉子位置傳感器和逆變器等共同構成的換相裝置，如圖 所示。
無刷直流電機的定子結構與普通同步電機或感應電機相似。對于常用的三相無刷直流電機，其電樞繞組可以 Y 聯結或△聯結，但考慮到系統的性能和成本，目前應用較多的是電樞繞組 Y 聯結、三相對稱且無中性點引出的電機。
無刷直流電機的繞組形式主要有整距集中繞組、整距分布式繞組、短距分布式繞組等。繞組形式的不同將影響電機的反電動勢波形，進而影響到電機的性能。一般來講，整距集中繞組能得到較好的梯形反電動勢波形，短距繞組則有利于削弱轉矩波動。
轉子結構有三種典型形式：表面粘貼式磁極、嵌入式磁極和環形磁極。永磁體材料主要有鋁鎳鈷、鐵氧體、釤鈷和釹鐵硼等，一些新的復合磁性材料也正逐漸被應用到無刷直流電機中來。
無刷直流電機常用的位置傳感器有電磁式、光電式和磁敏式等。Hall 傳感器為磁敏式位置傳感器
的一種，其體積小、使用方便且價格低廉，在無刷直流電機控制系統中應用廣泛。特殊的集成電路則可將 Hall 傳感器等位置信號直接變成數字信號，便于無刷直流電機控制的數字化與智能化實現。
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無刷電機在生活中的應用還是很多的，只是你沒看到，或者你看見了，但沒認出來而已。
1.汽車用無刷直流電機
一輛汽車內部通常包括幾十到上百臺電機，隨著汽車向節能和環保方向的快速發展，無刷直流電機在汽車中具有很好的應用前景。電機除了可作為汽車驅動的核心部件外，還可用在汽車空調、雨刮器、電動車門、安全氣囊、電動座椅等驅動上。同時，在純電動汽車、混合動力汽車等驅動中，無刷直流電機也得到了廣泛應用。
2.航空航天用無刷直流電機
典型應用有機械臂控制、陀螺儀與舵機驅動等，一般要求其具有良好的高速控制精度和動態響應能力，所以相應系統均通過閉環速度反饋進行控制，且大多采用先進控制算法。
3.在家用電器中的應用
變頻空調的興起使得無刷直流電機在空調驅動中的市場份額正逐步提高。為了節約成本和提高變頻空調壓縮機控制系統的穩定性，空調壓縮機中宜采用無位置傳感器控制方式，實際證明采用無位置傳感器控制后，不但系統體積得到減小，而且系統效率也得到了提高。盤式無刷直流電機（單定子或雙定子結構）在VCD、DVD 等家用電器的主軸驅動中也應用廣泛。
同時，吸塵器、攪拌機、電吹風機、攝像機和家用電風扇等其他家用電器也正在逐步采用無刷直流電機代替先前使用較多的直流電機、單相異步電機和變壓變頻（VVVF）驅動式異步電機。
4.在辦公自動化領域的應用
計算機外圍設備和辦公自動化設備用電機，絕大部分為先進制造技術和新興微電子技術相結合的
高檔精密電機，是技術密集化產品。在硬盤驅動器、光盤驅動器和軟盤驅動器用的主軸電機，以及數碼相機、激光打印機、復印機、傳真機、錄音機、LD影碟機和碎紙機等辦公設備的驅動中，無刷直流電機已有很好的應用。
5.在其他工業上的應用
目前，在民用和軍用的機器人和機械臂驅動等應用中，無刷直流電機所占比例較大。
我來說一下這個問題吧，我盡量說的簡單一點。
下圖是無刷電機的轉子結構。
在這個轉子內側，有兩個永久性磁鐵，一個是N極，一個是S極。這種結構屬于外轉子型的無刷電機，即電機的轉子在外面，而定子在內部。如下圖所示：
電機的定子結構是線圈，也就是電磁鐵。定子在內部是固定不動的，那么，大家來想一下，如何才能讓這個電機轉起來呢？
其實這個很容易想到，利用磁鐵異性相吸的原理，如果我給定子線圈通電如下所示，會發生什么情況呢？
很顯然，外面的轉子由于異性相吸的原理會逆時針轉動，讓自己的N極靠近定子電磁鐵的S極，自己的S極靠近定子的N極。很簡單吧。看他們慢慢的靠近了。
如果兩個磁極靠近了怎么辦呢？還能繼續轉動嗎？顯然他們不想繼續轉動了。不過我們有辦法。
我們讓下一個線圈通電，剛才這個線圈不通電，即上圖中標B的線圈通電流。這樣永磁鐵就開始繼續趕路追尋下一個目標了。如下圖所示。
這個過程就好比你拿了一個胡蘿卜去勾引一頭驢，你的胡蘿卜和驢以同樣的速度在運動，蠢驢永遠也追不上胡蘿卜，但是蠢驢終歸是蠢驢，它會一直追下去。
就這樣，無刷電機就轉起來了，這當然是無刷電機最簡單、最基本的運行原理而已。它是有明顯的缺點的，它轉動的時候會抖動，一會快一會兒慢，就像這頭奔跑的蠢驢一樣，它看見胡蘿卜就跑，看不見的時候就不想跑，快追上胡蘿卜的時候跑得快，離胡蘿卜遠的時候跑的慢，怎么辦呢？干脆在給這個驢后面放個鞭子，拿鞭子打它讓他趕緊的跑。于是乎就有了這樣的電機，如下圖所示。
在上圖中，前面一個電磁鐵線圈在勾引永磁鐵，后面一個電磁鐵線圈在推動永磁鐵。就好像一頭驢，前面有吃的東西，后面有鞭子，你說它跑還是不跑呢？
這樣這頭蠢驢就開始賣力的馬不停蹄的奔跑了。。
有人說，哦，原來無刷電機這么簡單啊？No，No，No，這里面的關鍵技術是你怎樣讓內部的定子線圈產生在合適的時間產生合適的電流？這簡單嗎？其實沒有電力電子技術的支持一點也不簡單啊。
有同學又問了，定子線圈怎么知道什么時候通什么電流，怎么知道驢什么時候追上來了，什么時候移動胡蘿卜？
其實我們在無刷電機里面安裝了霍爾傳感器，霍爾傳感器能夠感受轉子永磁鐵的位置，也就是驢的位置，它能夠及時的把驢的位置報告給定子線圈控制器，控制器根據這個信息來控制定子內部的線圈電流流向。就這樣無刷電機就轉起來了。
我們可以看到，無刷電機的定子線圈內部的電流其實也在不停的改變方向，所以其實是交流電，但是我們說的是無刷直流電機啊，是的，我們用的是直流電源啊，直流電源通過無刷電機的驅動器變成了交流電，這個過程其實是無刷電機的比較核心的技術。
普通直流電機線圈內部也是流通的交流電，但是普通電機是通過電刷和換向器的合作把直流電變成了交流電，電刷這個裝置像一個刷子一樣一直在摩擦，使得普通直流電機結構復雜，使用壽命不夠長，而無刷電機用的是電力電子技術實現了電流的逆變（直流變交流），沒有了電刷這個結構，所以叫做無刷電機。是一種技術的進步。
上個圖嚇唬一下你們。
怕不怕？
不怕你給大家講講吧！我先講到這里吧。
至于無刷電機的特點和優點以及應用場合，其他人已經回答的比較好了，我就不說了。
如果你對普通直流電機和交流電機也感興趣的話可以參考：直流電機和交流電機的原理和區別是什么？ – 詹姆斯艾倫的回答
永磁同步電機的孿生兄弟，他哥哥三條腿一張嘴，他一條腿一張嘴，他還有個沒有嘴巴的兄弟叫做步進電機。
永磁同步電機是三相交流電驅動，無刷直流電機用的是脈沖直流或者正弦波控制，這兩者都需要位置傳感器回饋確定轉子位置給出定子的勵磁電流，步進電機沒有位置傳感器，依次導通定子各個線圈讓轉子按固定角度轉動。
無刷直流電機，英語縮寫為BLDC（Brushless Direct Current motor）。電機的定子是線圈（繞組），轉子是永磁體。根據轉子的位置，利用單片機來控制每個線圈的磁極變化，從而使轉子在磁極同極相斥，異極相吸的原理下轉動。
1.1 無刷直流電機的結構
首先先從最基本的線圈說起。
如下圖。可以將線圈理解成長得像彈簧一樣的東西。根據初中學過的右手法則可知，當電流從該線圈的上到下流過的時候，線圈上面的極性為N，下面的極性為S。
現在再弄一根這樣的線圈。然后擺弄一下位置。這樣如果電流通過的話，就能像有兩個電磁鐵一樣。
再弄一根，就可以構成最簡單的三相繞組。
再加上永磁體做成的轉子，就是一個無刷直流電動機了。
1.2 無刷直流電機的電流換向電路
無刷直流電機之所以既能用直流電，又不用電刷，是因為有個電路專門來控制它各線圈的電流流動方向。這個電流換向電路最主要的部件是FET（場效應晶體管，Field-Effect Transitor）。可以把FET看作是開關。下圖簡單地將FET標為F0～F5。FET的“開合”是由單片機控制的。
1.3 無刷直流電機的電流換向過程
FET的“開合”是由單片機控制的。最常用的電流換向順序是six-step commutation。如下表。
1.4 無刷直流電機的轉子是怎么轉動的呢？
根據物理的常識，磁極同極相斥。以N極為例，永磁體轉子在下圖180°的角度范圍內斥力最大。S極同理。
由此疊加可得，永磁體轉子受力最大的區域是紫色的區域。對照電流換向表，推出其它的5種情況如下圖所示。
然后加上永磁體轉子，就能理解無刷直流電機的轉子轉動情況了。如下圖，轉子順時針轉動。
上面說過，控制轉子轉動的關鍵是，等轉子轉到合適的角度時，對通過線圈的電流進行換向，從而使線圈端的磁極發生變化，對轉子產生排斥力或者吸引力，令轉子轉動下一個階段的角度。
那這個電流換向的時機應該怎么把握呢？也就是說，我要怎么樣知道現在轉子轉動到什么位置？
這就需要用到霍爾傳感器（Hall sensor）。在無刷直流電機的內部，都裝有霍爾傳感器，數量一般為3個。
2.1 霍爾傳感器
霍爾傳感器通過霍爾效應（Hall effect），能檢測出磁場強度的變化。根據高中物理所學的左手定則，在霍爾傳感器所在的回路中，磁場使帶電粒子的運動發生偏轉，帶電粒子“撞到”霍爾傳感器的兩邊，產生電位差。這時就可以用電壓計接到霍爾傳感器的兩邊，檢測出這種電壓變化，從而檢測出磁場強度的變化。原理如下圖所示。
2.2 霍爾傳感器怎樣得到轉子的位置？
有了霍爾傳感器，就能知道知道轉子的位置了。
根據HA，HB，HC是的上升沿，下降沿，可以知道轉子所處位置的角度。比如，若HA是下降沿，我們能夠知道轉子處于180度～240度（電氣角度）之間。使用3個霍爾傳感器時，分辨率是60度的電氣角度。
在本答案中舉例用電機中，電氣角度等于機械角度。根據永磁體轉子的磁極對數不同，電氣角度和機械角度的比例也會不同。
2.3 怎樣控制無刷直流電機轉動的方向？
改變電流換向的次序即可。比如從U→V變成從V→U。
2.4 怎樣控制無刷直流電機的轉速？
我們知道無刷直流電機的永磁體轉子是受電磁鐵（線圈）的排斥力和吸引力而轉動的。所以線圈通的電流越大，磁力越強，轉子轉動得就越快。
因為接的電源是直流的，所以我們通常用PWM（Pulse Width Modulation，脈沖寬度調制）來控制通過線圈電流的大小。PWM的簡單原理如下。
所以給無刷直流電機通電的時候，用單片機不斷地控制FET的開合開合，能使線圈反復處于通電斷電，通電斷電的狀態。通電時間長，線圈產生的電磁力就強，轉子轉動就快。
還記得上面的six-step commutation電流換向次序表嗎？根據電流換向次序表，再加上PWM控制電機轉速的情況，可以得到U、V、W各相通電的狀態如下圖所示。
綜上，無刷直流電機的關鍵有三點：
線圈繞組磁性 變化的時機，即電流換向的時機。它決定了轉子轉動的方向霍爾傳感器對永磁體轉子所處位置的反饋使用單片機產生的PWM波形，控制轉子轉動的速度
看懂了的點個贊。有補充的請評論。
先說說個人經歷，再來談無刷電機。我是無人機從業者，接觸航模/無人機超過10年了，在這10年里跟無刷電機也打了10年的交道，由一開始創業做無人機整機到做電子調速器（電調）再到現在進入上游做無刷電機，最終是電機+電調的動力套整套解決方案。
為了讓大家更全面的了解電機，我們先從電機的分類入手來說。
有刷直流電機設計簡單，易于控制。在汽車中，通常用于電動側窗。由于成本低廉，所以它應用范圍很廣，很多低端或者低價的動力產品里都能見到它的身影。但是，由于電刷和換向器需要持續接觸，磨損快，需要定期更換。
步進電機由電脈沖驅動，每個脈沖使電機旋轉特定角度（步進）。因此步進電機方便精確控制，所以被廣泛用于位置調整。例如，用于控制傳真和打印機的進紙，固定的進紙長度，很容易與脈沖計數相互關聯，并且可以輕松暫停，脈沖信號中斷時，電動機會馬上停轉。
同步電動機的旋轉與電源電流的頻率同步，它常見用于驅動微波爐中的旋轉托盤，驅動電風扇和洗衣機等。
無刷直流電動機如何運轉？
顧名思義，無刷直流電機就是不使用電刷，沒有電刷，前面講了，電刷的存在會影響電機的壽命要定期跟換電刷，這種設計在一個重要方面不同于經典的結構-它不包含機械滑動接觸或電刷。機械換向器的作用由一個電子電源電路接管，該電路在傳感器的幫助下跟蹤轉子的位置，表現為電子換向器的一種形式。
有刷電機的工作原理是通過電刷將電流通過換向器傳遞到轉子上的線圈中。那無刷電動機如何將電流傳遞到轉子線圈呢？它的線圈不在轉子上，轉子是永磁體；它的線圈不旋轉，固定在定子上；由于線圈不動，因此不需要電刷和換向器。
無刷電機轉子是永磁體，通過改變周圍的固定線圈產生的磁場的方向來實現旋轉。要控制旋轉，可以調整流入這些線圈的電流的大小和方向。因為轉子上無線圈，所以不需要電刷和換向器。
考慮電刷和無刷換向器系統的影響和它們之間的區別，特別是直流電機的使用壽命，由于滑動觸點或電刷是機械操作的物理部件，因此它們經常磨損，因此，它們的使用壽命是有限的，高轉速也會對電刷的使用壽命產生重大影響。另一方面，無刷直流電機的使用壽命僅受其內部集成的滾珠軸承的限制，在相對可靠的程度上進行運行。由于沒有機械摩擦，換向器上不會形成火花，從而防止電刷起火的危險。電刷還具有在特定環境條件下限制使用的效果。例如，在高真空應用中，只能考慮無刷直流電機。
由于無刷直流電動機的諸多性能優勢，其應用范圍不斷擴大，在眾多的工業領域中，無刷電機已經取代了傳統的設計，出現了許多新興行業和子領域。在機器人、航模、無人機等領域應用越來越廣泛。
1、有刷電機結構簡單、開發時間久、技術成熟
早在十九紀誕生電機的時候，產生的實用性電機就是無刷形式，即交流鼠籠式異步電動機，這種電動機在交流電產生以后得到了廣泛的應用。但是，異步電動機有許多無法克服的缺陷，以致電機技術發展緩慢。尤其是直流無刷電機一直無法投入商業運營，伴隨著電子技術的日新月異，直至近幾年才慢慢投入商業運營，就其實質來說依然屬于交流電機范疇。
無刷電機誕生不久，人們就發明了直流有刷電機。由于直流有刷電機機構簡單，生產加工容易，維修方便，容易控制；直流電機還具有響應快速、較大的起動轉矩、從零轉速至額定轉速具備可提供額定轉矩的性能，所以一經問世就得到了廣泛應用。
2、直流有刷電機響應速度快，起動扭矩大
直流有刷電機起動響應速度快，起動扭矩大，變速平穩，速度從零到最大幾乎感覺不到振動，起動時可帶動更大的負荷。無刷電機起動電阻大（感抗），所以功率因素小，起動扭矩相對較小，起動時有嗡嗡聲，并伴隨著強烈震動，起動時帶動負荷較小。
3、直流有刷電機運行平穩，起、制動效果好
有刷電機是通過調壓調速，所以起動和制動平穩，恒速運行時也平穩。無刷電機通常是數字變頻控制，先將交流變成直流，直流再變成交流，通過頻率變化控制轉速，所以無刷電機在起動和制動時運行不平穩，振動大，只有在速度恒定時才會平穩。
4、直流有刷電機控制精度高
直流有刷電機通常和減速箱、譯碼器一起使用，使得電機的輸出功率更大，控制精度更高，控制精度可以達到0.01毫米，幾乎可以讓運動部件停在任何想要的地方。所有精密機床都是采用直流電機控制精度。無刷電機由于在啟動和制動時不平穩，所以運動部件每次都會停到不同的位置上，必須通過定位銷或限位器才可以停在想要的位置上。
5、直流有刷電機使用成本低，維修方便
由于直流有刷電機結構簡單，生產成本低，生產廠家多，技術比較成熟，所以應用也比較廣泛，比如工廠、加工機床、精密儀器等，如果電機故障，只需更換碳刷即可，每個碳刷只需要幾元，非常便宜。無刷電機技術不成熟，價格較高，應用范圍有限，主要應在恒速設備上，比如變頻空調、冰箱等，無刷電機損壞只能更換。
6、無電刷、低干擾
無刷電機去除了電刷，最直接的變化就是沒有了有刷電機運轉時產生的電火花，這樣就極大減少了電火花對遙控無線電設備的干擾。
7、噪音低，運轉順暢
無刷電機沒有了電刷，運轉時摩擦力大大減小，運行順暢，噪音會低許多，這個優點對于模型運行穩定性是一個巨大的支持。
8、壽命長，低維護成本
少了電刷，無刷電機的磨損主要是在軸承上了。從機械角度看，無刷電機幾乎是一種免維護的電動機了，必要的時候，只需做一些除塵維護即可。
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