IPM的主要應用之BLDC電機驅動

BLDC電機中的“BL”意為“無刷”，就是DC電機（有刷電機）中的“電刷”沒有了。電刷在DC電機（有刷電機）里扮演的角色是通過換向器向轉子里的線圈通電。那么沒有電刷的BLDC電機是如何向轉子里的線圈通電的呢？

原來BLDC電動機電機采用永磁體來做轉子，轉子里是沒有線圈的。由于轉子里沒有線圈，所以不需要用于通電的換向器和電刷，取而代之的是作為定子的線圈。

DC電機（有刷電機）中被固定的永磁體所制造出的磁場是不會動的，通過控制線圈（轉子）在其內部產生的磁場來旋轉，要通過改變電壓來改變旋轉數。BLDC電機的轉子是永磁體，通過改變周圍的線圈所產生的磁場的方向使轉子旋轉，通過控制通向線圈的電流方向和大小來控制轉子的旋轉。

BLDC電機的運轉示意圖

BLDC電機將永磁體作為轉子，由于無需向轉子通電，因此不需要電刷和換向器，從外部對通向線圈的電進行控制。BLDC電機的定子上有三個線圈，每個線圈有兩根電線，電機中共有六根引出線。實際上，由于是內部接線，通常只需要三根線，但還是比先前所說的DC電機（有刷電機）要多出一根。

BLDC電機的優點 ：

1.BLDC電機的第一個特點是“高效率”，可以控制它的回旋力（扭矩）始終保持最大值。DC電機(有刷電機)的話，旋轉過程中最大扭矩只能保持一個瞬間，無法始終保持最大值。若DC電機（有刷電機）想要得到和BLDC電機一樣大的扭矩，只能加大它的磁鐵。這就是為什么小型BLDC電機也能發出強大力量的原因。

2.第二個特點是“良好的控制性”，BLDC電機可以絲毫不差的得到你所想要的扭矩、旋轉數等。BLDC電機可以精確地反饋目標旋轉數、扭矩等，通過精確的控制可以抑制電機的發熱和電力的消耗。若是電池驅動，則能通過周密的控制，延長驅動時間。

3.除此之外還有耐用，電氣噪音小等特點。

上述是無電刷所帶來的優勢，而DC電機（有刷電機）由于電刷和換向器之間的接觸，長時間使用會有損耗，接觸的部分還會產生火花，尤其是換向器的縫隙碰到電刷時會出現巨大的火花和噪音。若不希望使用過程中產生噪音，會考慮采用BLDC電機。

BLDC電機適用于這些方面 ：

高效率、多樣操控、壽命長的BLDC電機一般會用在哪些地方呢？往往被用于能夠發揮其高效率、壽命長的特點，被連續使用的產品中。例如家電，人們很早就開始使用洗衣機和空調了。

最近電風扇中也開始采用BLDC電機，并成功促使消耗電力大幅度下降。正是因為效率高才讓消耗電力下降的。吸塵機中也采用了BLDC電機，在某個事例中，通過變更控制系統，實現了旋轉數的大幅度上升，這個事例體現了BLDC電機的良好控制性。

BLDC電機在工業控制方面的用途也非常廣泛，例如BLDC電機在小型機器人，尤其是在制造以外的領域提供服務的“服務機器人”中得到廣泛應用?！岸ㄎ粚τ跈C器人很重要，不是應該使用隨電脈沖數運行的步進電機嗎？”或許會有人這么想。

但是在力量控制方面，BLDC電機更合適。另外，若采用步進電機，像機器人手腕這樣的構造要固定在某個位置需要提供相當大的電流。若是BLDC電機，則能配合外力只提供所需的電力，從而抑制電力的消耗。

BLDC電機還可用于運輸方面，一直以來，老年人電動車或高爾夫球車中大多采用簡單的DC電機，但最近都開始采用具有良好控制性的高效率BLDC電機了，可以通過細微的控制，延長電池的持續時間。

BLDC電機還適用于無人機中，尤其是多軸機架的無人機，由于它是通過改變螺旋槳的旋轉數來控制飛行姿態的，因此能夠精密控制旋轉的BLDC電機很有優勢。

怎么樣？BLDC電機是效率高、控制性良好、壽命長的優質電機。但是，要想將BLDC電機的力量發揮到極致，則需要正確的控制，該如何操作呢？

要想驅動BLDC電機，你需要一個IPM:

IPM模塊內部包含三相逆變電路和驅動電路，每個橋臂導電角度為120度；同一個半橋上下兩個橋臂交通導電，各相導電角度依次相差120度；在任意瞬間有3個橋臂同時導通，每次變換都在相同相上下兩個橋臂之間進行，因此也被稱為縱向電流。按照順序控制開關原件就可以得到輸出幅值為輸入電壓的一半，三相輸出的波形相同，只輸相位依次差120度，這樣就可以得到三相的交流電源。

三相逆變電路