IPM的主要应用之BLDC电机驱动

BLDC电机中的“BL”意为“无刷”，就是DC电机（有刷电机）中的“电刷”没有了。电刷在DC电机（有刷电机）里扮演的角色是通过换向器向转子里的线圈通电。那么没有电刷的BLDC电机是如何向转子里的线圈通电的呢？

原来BLDC电动机电机采用永磁体来做转子，转子里是没有线圈的。由于转子里没有线圈，所以不需要用于通电的换向器和电刷，取而代之的是作为定子的线圈。

DC电机（有刷电机）中被固定的永磁体所制造出的磁场是不会动的，通过控制线圈（转子）在其内部产生的磁场来旋转，要通过改变电压来改变旋转数。BLDC电机的转子是永磁体，通过改变周围的线圈所产生的磁场的方向使转子旋转，通过控制通向线圈的电流方向和大小来控制转子的旋转。

BLDC电机的运转示意图

BLDC电机将永磁体作为转子，由于无需向转子通电，因此不需要电刷和换向器，从外部对通向线圈的电进行控制。BLDC电机的定子上有三个线圈，每个线圈有两根电线，电机中共有六根引出线。实际上，由于是内部接线，通常只需要三根线，但还是比先前所说的DC电机（有刷电机）要多出一根。

BLDC电机的优点 ：

1.BLDC电机的第一个特点是“高效率”，可以控制它的回旋力（扭矩）始终保持最大值。DC电机(有刷电机)的话，旋转过程中最大扭矩只能保持一个瞬间，无法始终保持最大值。若DC电机（有刷电机）想要得到和BLDC电机一样大的扭矩，只能加大它的磁铁。这就是为什么小型BLDC电机也能发出强大力量的原因。

2.第二个特点是“良好的控制性”，BLDC电机可以丝毫不差的得到你所想要的扭矩、旋转数等。BLDC电机可以精确地反馈目标旋转数、扭矩等，通过精确的控制可以抑制电机的发热和电力的消耗。若是电池驱动，则能通过周密的控制，延长驱动时间。

3.除此之外还有耐用，电气噪音小等特点。

上述是无电刷所带来的优势，而DC电机（有刷电机）由于电刷和换向器之间的接触，长时间使用会有损耗，接触的部分还会产生火花，尤其是换向器的缝隙碰到电刷时会出现巨大的火花和噪音。若不希望使用过程中产生噪音，会考虑采用BLDC电机。

BLDC电机适用于这些方面 ：

高效率、多样操控、寿命长的BLDC电机一般会用在哪些地方呢？往往被用于能够发挥其高效率、寿命长的特点，被连续使用的产品中。例如家电，人们很早就开始使用洗衣机和空调了。

最近电风扇中也开始采用BLDC电机，并成功促使消耗电力大幅度下降。正是因为效率高才让消耗电力下降的。吸尘机中也采用了BLDC电机，在某个事例中，通过变更控制系统，实现了旋转数的大幅度上升，这个事例体现了BLDC电机的良好控制性。

BLDC电机在工业控制方面的用途也非常广泛，例如BLDC电机在小型机器人，尤其是在制造以外的领域提供服务的“服务机器人”中得到广泛应用。“定位对于机器人很重要，不是应该使用随电脉冲数运行的步进电机吗？”或许会有人这么想。

但是在力量控制方面，BLDC电机更合适。另外，若采用步进电机，像机器人手腕这样的构造要固定在某个位置需要提供相当大的电流。若是BLDC电机，则能配合外力只提供所需的电力，从而抑制电力的消耗。

BLDC电机还可用于运输方面，一直以来，老年人电动车或高尔夫球车中大多采用简单的DC电机，但最近都开始采用具有良好控制性的高效率BLDC电机了，可以通过细微的控制，延长电池的持续时间。

BLDC电机还适用于无人机中，尤其是多轴机架的无人机，由于它是通过改变螺旋桨的旋转数来控制飞行姿态的，因此能够精密控制旋转的BLDC电机很有优势。

怎么样？BLDC电机是效率高、控制性良好、寿命长的优质电机。但是，要想将BLDC电机的力量发挥到极致，则需要正确的控制，该如何操作呢？

要想驱动BLDC电机，你需要一个IPM:

IPM模块内部包含三相逆变电路和驱动电路，每个桥臂导电角度为120度；同一个半桥上下两个桥臂交通导电，各相导电角度依次相差120度；在任意瞬间有3个桥臂同时导通，每次变换都在相同相上下两个桥臂之间进行，因此也被称为纵向电流。按照顺序控制开关原件就可以得到输出幅值为输入电压的一半，三相输出的波形相同，只输相位依次差120度，这样就可以得到三相的交流电源。

三相逆变电路