電機的應用領域十分廣泛，像無人機、機器手臂、電動工具以及工業自動化等。許多剛開始接觸電機的工程師會有一些疑惑，今天給大家整理了關于電機的 11 個常用知識點，重點介紹了一些容易被忽略但很重要的知識點，希望能給大家帶來幫助。

01、BLDC 無刷直流電機調速控制方式有哪些方法

1. 外部模擬信號調速控制；

2. 脈沖頻率調速控制；

3.PWM 調速控制；

4. 內置電位器調速控制；

5. 外接電位器調速。

02、無刷直流電機調速種類和原理是什么

直流電機調速一般采用脈沖寬度調制。

即供電電壓是寬度可調的脈沖電壓。當脈沖最寬時，相當于直流電，功率最大，轉速最高。脈沖寬度減小時，相當于直流電電壓降低，功率及轉速降低。

脈寬調制（PWM）是調整脈沖的寬度而不是頻率。“脈沖寬了”指的是高電平時間長了，低電平時間短了，脈沖頻率并沒有變。脈寬調制并不是直接調整電機的速度，而是改變電機的功率或扭矩。扭矩大了，換向加快，轉速就提高了。

03、怎樣將直流無刷電機的旋轉運動轉化為直線運動

利用加絲杠，加一個編碼器，形成閉環控制，如果一般定位使用，可以考慮使用步進電機，伺服電機也可以。伺服主要靠脈沖來定位，基本上可以這樣理解，伺服電機接收到 1 個脈沖，就會旋轉 1 個脈沖對應的角度，從而實現位移，因為，伺服電機本身具備發出脈沖的功能，所以伺服電機每旋轉一個角度，都會發出對應數量的脈沖。這樣，和伺服電機接受的脈沖形成了呼應，或者叫閉環，如此一來，系統就會知道發了多少脈沖給伺服電機，同時又收了多少脈沖回來，這樣，就能夠很精確的控制電機的轉動，從而實現精確的定位，可以達到 0.001mm。

04、直流無刷電機的極數怎么判斷

1. 如果使用 CD 系列驅動器，可以用 ZERO 命令(轉子置零位)，使能驅動器，電流從定子統組的 C 端流進，從 B 端流出，產生一個極數與轉子磁場極數一樣的定子磁場，該磁場的強弱可用 IZERO 設定。設定 IZERO=5(電機連續電流的 5%)，用手緩慢的轉動轉子一圈，每當轉子的磁極對準定子的磁極（同性或異性），便有一次停頓。如果轉子轉動圈有 2p 次停頓，則該電機的極數為 2p。

2. 果使用沒有轉子置零位命令的驅動器，如 S600/S300，可將驅動器設置為串行電流模式。

用電流指令 T，給定一小電流，不足以使轉子轉動。用手緩慢的轉動轉子一圈，每當轉子的磁極對準定子的磁極(同性或異性)，便有一次停頓 。如果轉子轉動一圈有 2p 次停頓，則該電機的極數為 2p。設定正確的電動機極數對驅動器的運行相當重要。

05、改善無刷直流電機低速的方法

由于無刷直流電機在低速運行時，所測量的反電動勢太小，此時需要考慮到二極管的正向壓降造成反電動勢的電壓偏移，其將產生不平均分布的過零點。在此提出低速時的反電動勢檢測改善方法，在低速時可以使用一個前置補償電路去改善反電動勢檢測效果。

06、獲得無刷直流電機位置或速度的實時信息的方法

1. 依靠霍耳元件或者碼盤來獲得位置、速度信號。

缺點:增加了器件成本，在無法加裝傳感器的時候無效。

2. 無傳感器(Sensorless)方法，現在主要有反電動勢過零檢測法、三次諧波分析法以及 Kalman 預測法。

缺點:局限于反電動勢為梯形的 BLDCM，而且有的需要加裝特別的外部電路，在一些場合下無法實現:有的算法復雜，會造成較大的實時誤差。

07、如何確定步進電機驅動器的直流供電電源

A. 電壓的確定

混合式步進電機驅動器的供電電源電壓一般是一個較寬的范圍（比如 IM483 的供電電壓為 12～48VDC），電源電壓通常根據電機的工作轉速和響應要求來選擇。如果電機工作轉速較高或響應要求較快，那么電壓取值也高，但注意電源電壓的紋波不能超過驅動器的最大輸入電壓，否則可能損壞驅動器。

B. 電流的確定

供電電源電流一般根據驅動器的輸出相電流 I 來確定。如果采用線性電源，電源電流一般可取 I 的 1.1～1.3 倍；如果采用開關電源，電源電流一般可取 I 的 1.5～2.0 倍。

08、四相混合式步進電機與驅動器的串聯接法和并聯接法有什么區別

四相混合式步進電機一般由兩相驅動器來驅動，因此，連接時可以采用串聯接法或并聯接法將四相電機接成兩相使用。

串聯接法一般在電機轉速較的場合使用，此時需要的驅動器輸出電流為電機相電流的 0.7 倍，因而電機發熱小；并聯接法一般在電機轉速較高的場合使用（又稱高速接法），所需要的驅動器輸出電流為電機相電流的 1.4 倍，因而電機發熱較大。

09、為什么步進電機低速時可以正常運轉,

但若高于一定速度就無法啟動,并伴有嘯叫聲

步進電機有一個技術參數：空載啟動頻率，即步進電機在空載情況下能夠正常啟動的脈沖頻率，如果脈沖頻率高于該值，電機不能正常啟動，可能發生丟步或堵轉。在有負載的情況下，啟動頻率應更低。如果要使電機達到高速轉動，脈沖頻率應該有加速過程，即啟動頻率較低，然后按一定加速度升到所希望的高頻（電機轉速從低速升到高速）。

10、有刷直流電機的調壓變速

對于有刷直流電機來說，改變其供電電壓，就會改變轉子線圈中的電流從而改變在定子磁場中所受到的安培力，使轉子的轉矩發生變化，電機的轉速隨著轉矩的增加而升高，隨著轉矩的減小而降低。這種方式稱為調壓變速。

11、有刷電機是如何產生使其電樞旋轉所需的旋轉磁場，而無需外部控制器的呢

是電機自己完成這項工作的。在電機殼體上有一對 180°分開的電刷，這對電刷通過兩個換向器觸點（金屬板）將施加的電流引導到電樞線圈上; 每個金屬板覆蓋近 180°的電樞。當電機轉動時，電源，電刷，換向器金屬板和兩個電機線圈（繞組）之間的電流回路每轉半圈就自動切換一次。電樞的磁場與轉子的磁場相互作用，轉子的磁場可以通過電機本體上的固定線圈產生，也可以通過永磁體產生。當轉子轉動時，其磁場方向也要反轉，從而電機保持轉動，因為線圈產生的磁場的方向是一直切換的，并且被外部線圈或永磁體產生的磁場吸引 / 排斥。

審核編輯 黃昊宇