無刷電機的原理

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無刷直流電機實物圖產品。 電動機的定子繞組多做成三相對稱星形接法。

直流電機具有響應快速、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，但直流電機的優點也正是它的缺點，因為直流電機要產生額定負載下恒定轉矩的性能，則電樞磁場與轉子磁場須恒維持90°，這就要藉由碳刷及整流子。碳刷及整流子在電機轉動時會產生火花、碳粉因此除了會造成組件損壞之外，使用場合也受到限制。交流電機沒有碳刷及整流子，免維護、堅固、應用廣，但特性上若要達到相當于直流電機的性能須用復雜控制技術才能達到。現今半導體發展迅速功率組件切換頻率加快許多，提升驅動電機的性能。微處理機速度亦越來越快，可實現將交流電機控制置于一旋轉的兩軸直角坐標系統中，適當控制交流電機在兩軸電流分量，達到類似直流電機控制并有與直流電機相當的性能。

所謂直流無刷電機，是具備直流電機與交流電機之優點，對于以往直流電機之用途，連近年來交流電機之用途，均有直流無刷電機被加以利用，就構造而言，若將有電刷的永磁式直流伺服電機的定子與轉子互換就成為永磁式直流無刷伺服電機，不過無刷式電機的定子線圈為三相繞組，故基本上其為交流電機，直流無刷是沿用產業慣用之名稱。直流無刷電機是將傳統的DC電機之整流部份（電刷及換向器）以電子方式代替且保留DC電機可急遽加速，轉速和外加電壓成正比，轉矩和電樞電流成正比等優點，為一特性非常優良之電機。直流無刷電機最大的特征為無刷構造的關系，原理上不會產生噪聲。無刷電機之激磁部份在轉子上由永久磁鐵構成，電樞位于定子上，因此可以不需要電刷傳導電流。因此其驅動電路一般均使用PWM型變頻器，再配合霍爾組件或分解器等磁極檢測組件，可得圓滑且穩定之轉矩，常用于需要高速及高精度控制之情況。