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  有刷直流电机的工作原理是利用电荷和磁场之间的相互作用来产生旋转运动。电机中有一组刷子，能够最终靠交替改变电流的方向来改变转子北极和南极的极性，从而使转子不断旋转。

  无刷直流电机的工作原理是通过电枢(通常是三相交流电)和定子(由一组磁铁构成)之间的相互作用来产生旋转运动。转子上有一组永磁体或电极，当电枢中的电流流过时，它们产生的磁场就会与定子中的磁场相互作用，从而使转子不断旋转。无刷直流电机无需刷子，因此具有更高的效率和更长的使用寿命。

  无刷直流电机和有刷直流电机都是直流电机，但它们在结构上不一样，因此具有一些不同的功能特点。

  2. 高扭矩：无刷直流电机的转速和转矩特性比有刷直流电机更平稳，可实现高扭矩、低速运转。

  3. 长寿命：无刷直流电机的寿命比有刷直流电机长，因为无刷直流电机能够尽可能的防止刷子的磨损。

  4. 低噪音：无刷直流电机的电子调速器能够最终靠PWM控制电机的速度和转矩，避免了刷子对转矩的影响，因此噪音低。

  5. 调速方便：无刷直流电机的电子调速器可以灵活配置，实现多种控制模式，便于实现自动化、数字化等特殊控制需求。

  6. 高性价比：无刷直流电机价格相比来说较高，但是考虑到经常使用的效率和寿命，总体性价比仍然较高。

  3. 调速方便：有刷直流电机的调速系统通常比较简单，能够最终靠电位器等简单控制方式实现调速。

  4. 可靠性高：有刷直流电机的转速和转矩特性较为稳定，适用于一些工业、家用电器等领域。

  5. 噪音相比来说较高：有刷直流电机的转子与定子之间有不稳定的机械接触，因此存在噪音。

  无刷直流电机和有刷直流电机是基于不同的传动原理和结构设计而形成的。以下是它们之间的主要区别：

  1. 结构不同：有刷直流电机在电机内部有一个旋转的转子和一个固定的定子，它们之间通过碳刷与环形集电环传递电流。而无刷直流电机在转子上安装有永磁体，通过电子元件实现电磁场的切换，从而驱动转子旋转，没有碳刷和集电环。

  2. 效率不同：因为无刷直流电机没有碳刷和集电环，电机内部的电能转换效率更加高，运行更加平稳，常规使用的寿命更长。

  3. 维护成本不同：有刷直流电机需要定期更换碳刷，而无刷直流电机则不要换掉碳刷，因此维护成本更低。

  4. 控制方法不一样：无刷直流电机的控制方式更先进，能够最终靠智能控制器调整电机的速度和方向，实现高效的动态控制，而有刷直流电机则一定要采用传统的调速器控制方式，控制精度相对较低。

  综上，无刷直流电机在电动工具、无人机等领域应用广泛，而有刷直流电机在家用电器、汽车起动机、机车等领域依旧占有一定的市场。

  近年来，无人机(Unmanned aerial vehicle，UAV)的研究和应用广泛受到每个方面的重视。四旋翼飞行器作为UAV的一种，能够垂直起落、空中悬停、可适用于各种飞行速度与飞行剖面，具有灵活度高、安全性好的特点，适用于警务监控、新闻摄影、火场指挥、交通管理、地质灾害调查、管线巡航等领域实现空中实时移动监控。 四旋翼飞行器的动力来源是无刷直流电机，因此针对该类无刷直流电机的调速系统对飞行器的性能起着决定性的作用。为了更好的提高四旋翼飞行器的性能，本文设计制作了飞行试验平台，完成了直流无刷电机无感调速系统的硬件、软件设计。通过试验证明该系统的设计是可行的。 1 四旋翼飞行器平台结构 四旋翼微型飞行平台呈十字形交叉，由4

  调速系统的设计 /

  有刷直流电机通过电刷进行换向。以下是关于有刷直流电机的一些关键点： 典型的转子(也就是电枢)上有绕组，并且在其末端连有换向器 电刷与换向部分连接和断开，从而将能量传递到电枢 永磁直流电机的定子(或外部机筒)将有两个或更多个永磁磁极 通电绕组和定子磁体的相反极性互相作用，因此导致转子旋转直到与定子同相位 一旦转子与定子对齐，电刷与换向器接触并导通下一个绕组 由于速度和转矩与所应用的电压/电流成正比，因而有刷直流电机控制起来相对容易。由于电枢上有绕组，因而转子很重，较大的惯性使其较难启动和停止。转子上的绕组会产生热量，并且较难散热。 有刷直流电机的主要特性 良好的可控性：开/关，成正比 线性转

  简介：ATMEGA16单片机作为控制核心，利用反电势过零点检测轮流导通驱动电路的6个MOSFET实现换向;直流无刷电机控制程序完成MOSFET上电自检、电机启动软件控制，PWM电机转速控制以及电路保护功能。实践证明，该设计电路结构相对比较简单，成本低、电机运行稳定可靠，实现了电机连续运转。 ATMEGA16单片机作为控制核心，利用反电势过零点检测轮流导通驱动电路的6个MOSFET实现换向;直流无刷电机控制程序完成MOSFET上电自检、电机启动软件控制，PWM电机转速控制以及电路保护功能。实践证明，该设计电路结构相对比较简单，成本低、电机运行稳定可靠，实现了电机连续运转。 0 引言 近年来，四轴飞行器的研究和应用场景范围逐步扩大，它采用四个

  驱动技术研究 /

  的相电流分析 /

  ＬＰＣ２１０１是基于１６／３２位ＡＲＭ７ＣＰＵ嵌入高速Ｆｌａｓｈ闪存的微控制器，具备高性能，小体积封装，低功耗，片上可选择多种外设等优点，应用场景范围很广。 其具备的多种３２位和１６位定时器、１０位Ａ／Ｄ转换器和每个定时器上ＰＷＭ匹配输出特性，非常适合于工业控制。 无刷直流电机是一种易驱动电机，适用于变速和启动转矩很高的应用，它的应用限制范围从大规模的工业模具到调光控制的小型电机（１２Ｖ直流电机），外形和尺寸也是各种各样。 １无刷直流电机的基础原理 无刷直流电机一般由定子、转子和金属壳体等组成，如图１所示，通过反向极性的吸引产生扭矩使电机运转。一旦转子开始运转，固定的刷子和转子部分将不断反复

  控制方案 /

  随着社会生产力的发展，要一直地开发各种新型电动机。新技术新材料的不断涌现，促进了电动机产品的不断推陈出新。无刷直流电机保持着有刷直流电机的优良机械及控制特性，在电磁结构上和有刷直流电机一样，但它的电枢绕组放在定子上，转子上放置永久磁钢。定子采用位置传感器实现电子换相来代替有刷直流电机的电刷和换向器，各相逐次通电产生电流，定子磁场和转子磁极主磁场相互作用产生转矩。和有刷直流电机相比，无刷直流电机由于取消了电机的滑动接触机构，因而消除了故障的主要根源。转子上没有绕组，也就没有了励磁损耗，又由于主磁场是恒定的，因此铁损也是极小的，因而进一步增加了工作的可靠性。 1 无刷直流电机控制原理 无刷直流电机由电动机主体和驱动

  在工业过程控制管理系统中，电动执行器能够将将接收的控制信号转换成输出轴的位移从而控制阀门的位置。传统的电动执行器采用交流电机来驱动，随着现代电子技术和电机控制理论的加快速度进行发展，无刷直流电机因体积小，控制精度高以及效率高等优点，得到普遍的应用。目前已有采用无刷直流电机来驱动电动执行器，由于这些设备的工作场合往往环境较恶劣，易产生堵转。由于电动机堵转电流很大，时间过长会烧坏电动执行机构的电动机和控制器。因此防堵转是无刷直流电机驱动的执行器的核心问题。 文中根据无刷直流电机的控制特点，采用ARM核的LPC2132和电流采集硬件保护电路来保护电机及控制器，同时采用软硬件相结合的方法来使执行器在启动和运行等不同的状态下对电流进行精确的控制，

  1 引言 当前，随着保护自然环境、节约能源的呼声日益高涨无污染、能源可多样化配置的新型交通工具引起了人们的普遍关注，同时也得到了极大的发展，电瓶车便是其中之一。它以蓄电池发出的电能作为驱动能源，以电动机作动力，具有无废气污染、“零排放”、无噪音、轻便美观等特点很适合在人口较集中的大中城市中使用。但目前市场上的电瓶车还存在着一些不够完善的地方，尤其是电机控制方面有待于进一步提升。本文根据无刷直流电机的原理，利用美国Atmel公司2002年推出的一款新型AVR高档单片机ATmega8作为主控芯片设计了一种无刷直流电机调速控制管理系统，该系统具有硬件结构相对比较简单、软件设计灵活、适用面广、价格低等优点具有一定的实用价值。

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