直流无刷电机（BLDC）是什么以及如何工作？
什么是无刷电机?
直流无刷电机(也称为BLDC电机或无刷电机)是电子折算的直流电动机，其不具有刷。控制器向电动机绕组提供电流脉冲，以控制同步电动机的速度和转矩。
这些类型的电动机在很大的转速范围内产生大量扭矩的效率很高。在无刷电动机中，永磁体绕固定的电枢旋转并克服了将电流连接到电枢的问题。与电子产品的转换具有很大的功能范围和灵活性。它们以平稳的操作和静止时的保持扭矩而著称。
无刷电机如何工作
在解释直流无刷电机的工作原理之前，最好先了解有刷电动机的功能。在有刷电动机中，外部有永磁体，内部有包含电磁铁的旋转电枢。这些电磁体在接通电源时在电枢中产生磁场，并有助于旋转电枢。
电刷改变磁极的极性，以保持电枢的旋转。有刷直流电动机和直流无刷电机的基本工作原理相同，即内部轴位置反馈。
直流无刷电机只有两个基本部分： 转子和定子。转子是旋转部件，具有转子磁铁，而定子是固定部件，包含定子绕组。在BLDC中，永磁体安装在转子中，并将电磁体移至定子。大功率晶体管用于激活电磁铁的轴匝。控制器通过使用固态电路执行功率分配。
直流无刷电机的类型
基本上，BLDC有两种类型，一种是外转子电动机，另一种是内转子电动机。两者之间的基本区别仅在于设计，它们的工作原理是相同的。
内转子设计
在内部转子设计中，转子位于电动机的中心，而定子绕组围绕转子。由于转子位于铁芯中，因此转子磁铁不会使内部热量绝缘，并且热量容易散发。由于这个原因，内转子设计的电动机会产生大量扭矩并得到有效利用。
外转子设计
在外转子设计中，转子围绕位于电动机铁芯中的绕组。转子中的磁铁将电动机内部的热量捕获，不允许从电动机散发热量。这种类型的设计电动机在较低的额定电流下运行并且具有较低的齿槽转矩。
直流无刷电机的优点
BLDC电机的优点是：
- 无刷电动机效率更高，因为其速度取决于提供电流的频率而不是电压。
- 由于没有电刷，因此由于摩擦而产生的机械能损失较小，从而提高了效率。
- BLDC电机可以在任何条件下高速运行。
- 在运行过程中没有火花，噪音也大大减少。
- 定子上可以使用更多的电磁体，以实现更精确的控制。
- BLDC电动机的转子惯性低，因此很容易加速和减速。
- 它是高性能的电动机，可在很大的转速范围内每立方英寸提供大扭矩。
- BLDC电机没有电刷，因此更可靠，使用寿命长且无需维护。
- 换向器没有电离火花，电磁干扰也减少了。
- 这样的电动机通过传导冷却并且不需要空气流来进行内部冷却。
直流无刷电机的缺点
- BLDC电机的缺点是：
- BLDC电机的成本要高于有刷直流电机。
- 有限的高功率可以提供给BLDC电机，否则，过多的热量会使磁体变弱，绕组的绝缘层可能会损坏。
