无刷电机是交流还是直流电机

无刷电机这个鬼到底是直流还是交流电机...





大家好，感谢大家关注阿鲍玩电子。这段时间正好听到周边的人在讨论到无刷电机，这个鬼到底是直流电机还是交流电机。这里我想来分析一下。

下图是一个典型的无刷电机的基本结构原理图, 这个无刷电机的转子绕组数为3的倍数，其每间隔2组的绕组被连接在一起，并如图示这样合并后共同引出3个端子。

图二为一个典型的无刷带传感器的无刷电机的控制器原理图，共有三组驱动桥，可以输出3个或高或低的信号，对应到电机的三个端子。图三是驱动电压的波形图。电机内部安装有可以传感转子相位的霍尔传感器（当然也有不用传感器的方案），根据霍尔元件感应到的转子位置信号，三组驱动桥输出合适的波形信号，推动电机转子连续旋转。通过对上面原理的介绍，可以看出通向转子绕组的电压是一个交流电，所以很多人就误认为无刷电机是一种交流电机。但我认为根据驱动电压来判断是否为交流电机是不准确的。怎么来区别一种电机是交流电机还是直流电机呢？我的理解关键是看电机的特性。

一般的交流异步电机和并励式直流电机结构如图四。在交流电机中驱动的电压是加在定子线圈上的，其起到了励磁的作用。在这种电机的结构中，我们是没有办法直接去在转子绕组上加上电压的。其转子上的电是来自于与定子绕组的耦合，为了形成这种耦合作用，转子的旋转速度就必须不能与磁场的旋转速度一直（否则就无法切割磁力线），这就是为什么叫做异步电机的原因。这种电机的转速会比驱动电压提供的磁场旋转速度稍慢。

图五是普通异步交流电机和并励直流电机的特性图，可以看出交流电机的低速扭矩是相对直流电机小，且线性度差，形成这种特性的原因是转子上的电流是从定子上耦合的，而加在定子绕组上的电压是同时提供转子电流和励磁电流，两者的关系被耦合在一起了，电机的扭矩基本正比于转子电流，交流电机很难单独控制了转子电流了，直接简单的加大驱动电压，转子电流增大的同时定子电流也增大了。(当然也可以考虑使用复杂的矢量变频控制方式，来实现解耦控制)

而直流电机的励磁（也可以是永磁系统）和转子是分离的控制的，完全可以单独去控制转子上的电压和电流，去达到控制转速和扭矩。在直流电机中，当转子堵转时，转子电流会增大，此时扭矩也会增大。所以直流电机的低速扭矩是很大的。

通过后面的特性对比，可以很容易看出，无刷电机只是用外部电路来代替电机中的电刷和换向器，其控制电能是直接连接到转子绕组上的，其本质的特性基本与直流电机是类似的，所以说无刷电机是直流电机更为准确一些。

谢谢大家！

申明：部分图片来源于网络，若涉及侵权，请联系我们。

‍

    关注 阿鲍玩电子