BLDC电机结构和优势

大家好，我是德州仪器的技术支持钟文涛

今天我会给大家讲解 BLDC 的一些基础知识

在这一章节我会给大家讲解 BLDC 电机的

基本结构以及它的一个优势

相信之前很多已经看过下面的

这一些电机的名词

同时也会感到很困惑

那为了帮大家（解决）困惑

我们会在整个视频中使用 BLDC 电机

也就是无刷直流电机来进行一个讲解

那说到无刷直流电机，那它与有刷直流电机

究竟有一个什么样的区别呢

有刷直流电机使用的是永磁力作为定子

线圈绕制在转子上

通过碳刷与换向器的一个机械作用

将外部的能量传送到转子线圈上

所以它叫做有刷直流电机

那无刷直流电机是将线圈绕制在定子上

使用永磁体作为转子

由于转子和定子之间没有一个

换向器这样的一个机械部件

所以它又叫做无刷直流电机

这就是它们之间的一个最大的一个区别

下面我们会对 BLDC 电机与 BDC 电机

进行一个详细的对比

在同等质量下， BLCD 会输出一个更大的转矩

在同样的输入功率下

BLDC 电机会输出更大的转矩

由于换向器的一个作用

BDC 电机就会产生一个音频范围的一个噪声

那由于碳刷会不断地被磨损

所以它的寿命会更短

同时它的可靠性也会更低一点

由于换向器与碳刷之间的一个摩擦作用

所以它会有一个火花的产生

这在某一些应用场合中是不允许存在的

同时它的 EMI 也会更差一些

由于 BDC 电机它的散热困难

所以说我们需要加一些辅助的

散热措施去给转子散热

同时它的转速做不了太高

但是呢 BDC 电机有它的好处

也就是它的驱动非常简单

成本会很低，调速性能非常好

那对比完了有刷直流电机与无刷直流电机

下面我们对比无刷直流电机与交流感应电机

第一个区别就是

交流感应电机使用的是异步控制

而 BLDC 电机使用的是同步控制

第二点呢就是交流感应电机的转子

使用的是线圈，没有使用永磁体

所以它的可靠性会更高一点

它主要是用在高压的

或者大功率的这样一个场合

而我们的 BLDC 电机更多的是用在

小功率的这样一个应用场合

那交流感应电机，精准调速稍微会困难一点点

而我们 BLDC 电机的调速就会简单一点

由于交流感应电机没有使用永磁体

也没有使用碳刷或者换向器

它的结构是很简单的，它的可靠性非常好

那我们的 BLDC 电机呢是在各种负载条件下

都有比较好的一个调速性能

那交流感应电机在低速下的效率是非常差的

BLDC 电机呢它的效率是非常高的

从 BLDC 电机自身结构而言

又可以分成内转子，外转子

内转子主要是指的是转子放置在线圈的内部

定子放置在外部

那外转子呢，转子放置在线圈的外部

那定子放置在内部

但是转动的都是转子在转动

那内转子呢，它的结构会进更紧凑

它的散热会更好一点点

那外转子呢，它的转子的转动惯量会更大一点

主要是应用在比较匀速的一些运动

包括硬盘打印机风扇等等

那内转子呢水泵，或者电钻

就说快速变化的这一些应用里面

从定子的绕线方式，又可以分成两种

第一种就是 Y 型连接，也就是星型连接

第二种是 △ 型连接

它们之间有一个什么样的区别呢

Y 型连接它的效率会比较高一点

那 △ 型连接呢，效率会比较低

它会存在一个环流的一个问题

那 Y 型连接和星形连接也是用的最广的

但是从我们的整个系统而言

我们拿到一个电机，不管你是 △ 形连接

还是 Y 型连接

我们驱动它的方式都是一样的

那下面我们总结一下低压 BLDC 电机的一些优势

低压 BLDC 电机我们可以使用一颗

全集成的一个芯片去驱动它

第二呢，我们可以集成完整的一个保护功能

低压 BLDC 电机它的结构相对而言比较简单一点点

所以它制造会更容易，对于低压的BLDC 电机

24伏或者12伏是它的一个主流应用

那这样一个电压等级可以很好的应用在

不管是110伏或者220伏线电压供电的一些地区

大家好，我是德州仪器的技术支持钟文涛

今天我会给大家讲解 BLDC 的一些基础知识

在这一章节我会给大家讲解 BLDC 电机的

基本结构以及它的一个优势

相信之前很多已经看过下面的

这一些电机的名词

同时也会感到很困惑

那为了帮大家（解决）困惑

我们会在整个视频中使用 BLDC 电机

也就是无刷直流电机来进行一个讲解

那说到无刷直流电机，那它与有刷直流电机

究竟有一个什么样的区别呢

有刷直流电机使用的是永磁力作为定子

线圈绕制在转子上

通过碳刷与换向器的一个机械作用

将外部的能量传送到转子线圈上

所以它叫做有刷直流电机

那无刷直流电机是将线圈绕制在定子上

使用永磁体作为转子

由于转子和定子之间没有一个

换向器这样的一个机械部件

所以它又叫做无刷直流电机

这就是它们之间的一个最大的一个区别

下面我们会对 BLDC 电机与 BDC 电机

进行一个详细的对比

在同等质量下， BLCD 会输出一个更大的转矩

在同样的输入功率下

BLDC 电机会输出更大的转矩

由于换向器的一个作用

BDC 电机就会产生一个音频范围的一个噪声

那由于碳刷会不断地被磨损

所以它的寿命会更短

同时它的可靠性也会更低一点

由于换向器与碳刷之间的一个摩擦作用

所以它会有一个火花的产生

这在某一些应用场合中是不允许存在的

同时它的 EMI 也会更差一些

由于 BDC 电机它的散热困难

所以说我们需要加一些辅助的

散热措施去给转子散热

同时它的转速做不了太高

但是呢 BDC 电机有它的好处

也就是它的驱动非常简单

成本会很低，调速性能非常好

那对比完了有刷直流电机与无刷直流电机

下面我们对比无刷直流电机与交流感应电机

第一个区别就是

交流感应电机使用的是异步控制

而 BLDC 电机使用的是同步控制

第二点呢就是交流感应电机的转子

使用的是线圈，没有使用永磁体

所以它的可靠性会更高一点

它主要是用在高压的

或者大功率的这样一个场合

而我们的 BLDC 电机更多的是用在

小功率的这样一个应用场合

那交流感应电机，精准调速稍微会困难一点点

而我们 BLDC 电机的调速就会简单一点

由于交流感应电机没有使用永磁体

也没有使用碳刷或者换向器

它的结构是很简单的，它的可靠性非常好

那我们的 BLDC 电机呢是在各种负载条件下

都有比较好的一个调速性能

那交流感应电机在低速下的效率是非常差的

BLDC 电机呢它的效率是非常高的

从 BLDC 电机自身结构而言

又可以分成内转子，外转子

内转子主要是指的是转子放置在线圈的内部

定子放置在外部

那外转子呢，转子放置在线圈的外部

那定子放置在内部

但是转动的都是转子在转动

那内转子呢，它的结构会进更紧凑

它的散热会更好一点点

那外转子呢，它的转子的转动惯量会更大一点

主要是应用在比较匀速的一些运动

包括硬盘打印机风扇等等

那内转子呢水泵，或者电钻

就说快速变化的这一些应用里面

从定子的绕线方式，又可以分成两种

第一种就是 Y 型连接，也就是星型连接

第二种是 △ 型连接

它们之间有一个什么样的区别呢

Y 型连接它的效率会比较高一点

那 △ 型连接呢，效率会比较低

它会存在一个环流的一个问题

那 Y 型连接和星形连接也是用的最广的

但是从我们的整个系统而言

我们拿到一个电机，不管你是 △ 形连接

还是 Y 型连接

我们驱动它的方式都是一样的

那下面我们总结一下低压 BLDC 电机的一些优势

低压 BLDC 电机我们可以使用一颗

全集成的一个芯片去驱动它

第二呢，我们可以集成完整的一个保护功能

低压 BLDC 电机它的结构相对而言比较简单一点点

所以它制造会更容易，对于低压的BLDC 电机

24伏或者12伏是它的一个主流应用

那这样一个电压等级可以很好的应用在

不管是110伏或者220伏线电压供电的一些地区