一、有刷馬達的原理    
要講清這一問題，那就應粗略地了解一下有刷馬達的工作原理。接下來用一個(ge) 三電極、二磁極內(nei) 轉子有刷馬達作為(wei) 演示。
 
二、無刷電機工作原理
首先，無刷電機不是直流電機，模型雖然是直流電池供電，但通過無刷電調之後就轉變為(wei) 了三相交變電流傳(chuan) 輸到了三個(ge) 極性上。通過下圖可以看出，無刷電機是沒有碳刷的，和有刷相反，無刷電機的磁鐵成了轉子~
 
三、無刷電機的命名
相對有刷電機，無刷電機的命名好理解很多，一般它由四個(ge) 數字組成，例如2040無刷電機。這個(ge) 數字僅(jin) 代表電機的外形尺寸，2040表示直徑為(wei) 20mm，長度為(wei) 40mm的電機。同理3650無刷電機表示此電機直徑36mm，長度50mm。
其實370有刷電機的大小和2530無刷電機一樣，540電機的大小和3650無刷電機一樣。
四、無刷電機的特點
1、沒有碳刷，理論上轉子無需和外界有導體(ti) 上的鏈接。
2、在運行過程中，無刷電機的轉速是靠交流電的頻率決(jue) 定的，所以頻率越高無刷電機可以轉得越快。
3、無刷電機的轉速是嚴(yan) 格按照KV值設定的，1000KV表示每一福特電機轉速加快1000轉。所以電壓為(wei) 5V時，1000kv的無刷電機轉速5000rpm。
4、在運行過程中，同樣轉速電機的扭力是靠電調輸出的電流強度決(jue) 定的，電流越大扭力越大。(理想狀態下，我們(men) “聰明”的無刷電調會(hui) 不斷“監測”我們(men) 的電機是否需要更大的扭力，同時也會(hui) 保證扭力不過剩，以免浪費表情)
五、外轉子與(yu) 內(nei) 轉子無刷電機
上麵無刷電機工作原理圖所示的是內(nei) 轉子無刷電機，顧名思義(yi) ，磁鐵在裏邊。而外轉子無刷電機則相反，它的磁鐵“包”在外麵，而A、B、C電極在裏邊，這樣的設計可以讓電機的扭力更大，但轉速卻上不來。在模型中，一般外轉子無刷電機的KV值在2000以內(nei) ，而內(nei) 轉子無刷電機則可以到8000-9000kv。因為(wei) 這個(ge) 原因，一般飛機上常見外轉子無刷電機，而模型車和模型船一般都使用內(nei) 轉子無刷電機。
六、有感無刷和無感無刷
要說明這個(ge) 問題首先要弄懂感是感的啥~，有感無刷中的感是指“霍爾傳(chuan) 感器”，那麽(me) 什麽(me) 是“霍爾”呢？霍爾是指的霍爾效應，這一現象是美國物理學家霍爾（A.H.Hall，1855—1938）於(yu) 1879年在研究金屬的導電機構時發現的。當電流垂直於(yu) 外磁場通過導體(ti) 時，在導體(ti) 的垂直於(yu) 磁場和電流方向的兩(liang) 個(ge) 端麵之間會(hui) 出現電勢差，這一現象便是霍爾效應。這個(ge) 電勢差也被叫做霍爾電勢差。
那麽(me) 我們(men) 為(wei) 什麽(me) 要感應這玩意？要說清這個(ge) 問題就必須從(cong) 無感無刷的一個(ge) 缺點說起。剛才說了無刷電機的轉速是靠交流電頻率決(jue) 定的，那麽(me) 電調要想方設法弄明白目前電機的轉速以及當前電機的狀態。其實這對已經正常運轉的電機來說很容易，但對於(yu) 一個(ge) 剛剛起步或者運行速度很慢的電機來說就顯得比較麻煩了(很難較準確的測出電機轉速的狀態)，所以無感無刷電機會(hui) 在低速時線性不好甚至可能會(hui) 顫抖，而起步的扭力也難以強過同等級有刷電機。
但是人們(men) 發現無論什麽(me) 運行狀態的無刷電機，它的霍爾效應都是明顯的，所以通過霍爾效應電調可以很容易的知道無論高速還是低速電機的運行狀態，從(cong) 而解決(jue) 了無感無刷電機的毛病！但就目前來看霍爾傳(chuan) 感器並不是廉價(jia) 貨，所以有感無刷電機、電調的價(jia) 格會(hui) 比無感無刷貴上許多。
七、常見模型用有刷、無感無刷、有感無刷電機對比
有刷電機　　　　無感無刷　　　　有感無刷
轉換效率：　　　　　　　　低　　　　　　　高　　　　　　　　高
電機輸出功率：　　　　　　低　　　　　　　高　　　　　　　　高
起步扭力：　　　　　　　　好　　　　　　　一般　　　　　　　好
中高速扭力：　　　　　　　一般　　　　　　好　　　　　　　　好
低速線性：　　　　　　　　較好　　　　　　一般　　　　　　　好
中高速線性：　　　　　　　好　　　　　　　好　　　　　　　　好
最高速度(一般540電機)：　常見2萬(wan) 　　　　常見5萬(wan) 　　　　　常見5萬(wan)
易磨損程度：　　　　　　容易磨損　　　　不易磨損　　　　　不易磨損
電機價(jia) 格(540級)　　　　中檔100RMB　　　最低120RMB　　　最低200RMB
電調價(jia) 格(540級)　　　中檔平均120左右 最低200RMB　　　最低300RMB
 
無刷電機的工作原理詳細解讀
分享一篇關(guan) 於(yu) 無刷電機的工作原理一些知識，確保隻要有高一物理知識的朋友就能夠看得懂，希望有興(xing) 趣的朋友耐心往下看，相互學習(xi) ! 首先給大家複習(xi) 幾個(ge) 基礎定則：左手定則、右手定則、右手螺旋定則。別懵逼，我下麵會(hui) 給大家解釋。 左手定則，這個(ge) 是電機轉動受力分析的基礎，簡單說就是磁場中的載流導體(ti) ，會(hui) 受到力的作用。
 
讓磁感線穿過手掌正麵，手指方向為(wei) 電流方向，大拇指方向為(wei) 產(chan) 生磁力的方向，我相信喜歡玩模型的人都還有一定物理基礎的哈哈。 右手定則，這是產(chan) 生感生電動勢的基礎，跟左手定則的相反，磁場中的導體(ti) 因受到力的牽引切割磁感線產(chan) 生電動勢。
 
讓磁感線穿過掌心，大拇指方向為(wei) 運動方向，手指方向為(wei) 產(chan) 生的電動勢方向。為(wei) 什麽(me) 要講感生電動勢呢?不知道大家有沒有類似的經曆，把電機的三相線合在一起，用手去轉動電機會(hui) 發現阻力非常大，這就是因為(wei) 在轉動電機過程中產(chan) 生了感生電動勢，從(cong) 而產(chan) 生電流，磁場中電流流過導體(ti) 又會(hui) 產(chan) 生和轉動方向相反的力，大家就會(hui) 感覺轉動有很大的阻力。不信可以試試。
 
三相線分開，電機可以輕鬆轉動
 
三相線合並，電機轉動阻力非常大 右手螺旋定則，用右手握住通電螺線管，使四指彎曲與(yu) 電流方向一致，那麽(me) 大拇指所指的那一端就是通電螺旋管的N極。
 
這個(ge) 定則是通電線圈判斷極性的基礎，紅色箭頭方向即為(wei) 電流方向。 看完了三大定則，我們(men) 接下來先看看電機轉動的基本原理。 第一部分：直流電機模型 我們(men) 找到一個(ge) 中學物理學過的直流電機的模型，通過磁回路分析法來進行一個(ge) 簡單的分析。
 
狀態1 當兩(liang) 頭的線圈通上電流時，根據右手螺旋定則，會(hui) 產(chan) 生方向指向右的外加磁感應強度B(如粗箭頭方向所示)，而中間的轉子會(hui) 盡量使自己內(nei) 部的磁感線方向與(yu) 外磁感線方向保持一致，以形成一個(ge) 最短閉合磁力線回路，這樣內(nei) 轉子就會(hui) 按順時針方向旋轉了。 當轉子磁場方向與(yu) 外部磁場方向垂直時，轉子所受的轉動力矩最大。注意這裏說的是“力矩”最大，而不是“力”最大。誠然，在轉子磁場與(yu) 外部磁場方向一致時，轉子所受磁力最大，但此時轉子呈水平狀態，力臂為(wei) 0，當然也就不會(hui) 轉動了。補充一句，力矩是力與(yu) 力臂的乘積。其中一個(ge) 為(wei) 零，乘積就為(wei) 零了。 當轉子轉到水平位置時，雖然不再受到轉動力矩的作用，但由於(yu) 慣性原因，還會(hui) 繼續順時針轉動，這時若改變兩(liang) 頭螺線管的電流方向，如下圖所示，轉子就會(hui) 繼續順時針向前轉動，
 
狀態2 如此不斷改變兩(liang) 頭螺線管的電流方向，內(nei) 轉子就會(hui) 不停轉起來了。改變電流方向的這一動作，就叫做換相。補充一句：何時換相隻與(yu) 轉子的位置有關(guan) ，而與(yu) 其他任何量無直接關(guan) 係。 第二部分：三相二極內(nei) 轉子電機 一般來說，定子的三相繞組有星形聯結方式和三角聯結方式，而“三相星形聯結的二二導通方式”最為(wei) 常用，這裏就用該模型來做個(ge) 簡單分析。
 
上圖顯示了定子繞組的聯結方式(轉子未畫出假想是個(ge) 二極磁鐵)，三個(ge) 繞組通過中心的連接點以“Y”型的方式被聯結在一起。整個(ge) 電機就引出三根線A, B, C。當它們(men) 之間兩(liang) 兩(liang) 通電時，有6種情況，分別是AB, AC, BC, BA, CA, CB注意這是有順序的。 下麵我看第一階段：AB相通電
 
當AB相通電，則A極線圈產(chan) 生的磁感線方向如紅色箭頭所示，B極產(chan) 生的磁感線方向如圖藍色箭頭所示，那麽(me) 產(chan) 生的合力方向即為(wei) 綠色箭頭所示，那麽(me) 假設其中有一個(ge) 二極磁鐵，則根據“中間的轉子會(hui) 盡量使自己內(nei) 部的磁感線方向與(yu) 外磁感線方向保持一致”則N極方向會(hui) 與(yu) 綠色箭頭所示方向重合。至於(yu) C，暫時沒他什麽(me) 事。 第二階段：AC相通電
 
第三階段：BC相通電
 
第三階段：BA相通電
 
為(wei) 了節省篇幅，我們(men) 就不一一描述CACB的模型，大家可以自己類推一下。以下為(wei) 中間磁鐵(轉子)的狀態圖：
 
每個(ge) 過程轉子旋轉60度
 
六個(ge) 過程即完成了完整的轉動，其中6次換相 第三部分：三相多繞組多極內(nei) 轉子電機 我們(men) 再來看一個(ge) 複雜點的，圖(a)是一個(ge) 三相九繞組六極(三對極)內(nei) 轉子電機，它的繞組連線方式見圖 (b)。從(cong) 圖(b)可見，其三相繞組也是在中間點連接在一起的，也屬於(yu) 星形聯結方式。一般而言，電機的繞組數量都和永磁極的數量是不一致的(比如用9繞組6極，而不是6繞組6極)，這樣是為(wei) 了防止定子的齒與(yu) 轉子的磁鋼相吸對齊。
 
其運動的原則是：轉子的N極與(yu) 通電繞組的S極有對齊的運動趨勢，而轉子的S極與(yu) 通電繞組的N極有對齊的運動趨勢。 即為(wei) S與(yu) N相互吸引，注意跟之前的分析方法有一定的區別。 好吧，還是再幫大家分析一下吧， 第一階段：AB相通電
 
第二階段：AC相通電
 
第三階段：BC相通電
 
第四階段：BA通電
 
第五階段：CA通電
 
第六階段：CB通電
 
以上為(wei) 六個(ge) 不同的通電狀態，其中經曆了五個(ge) 轉動過程。每個(ge) 過程為(wei) 20度。
 
第四部分：外轉子無刷直流電機 看完了內(nei) 轉子無刷直流電機的結構，我們(men) 來看外轉子的。其區別就在於(yu) ，外轉子電機將原來處於(yu) 中心位置的磁鋼做成一片片，貼到了外殼上，電機運行時，是整個(ge) 外殼在轉，而中間的線圈定子不動。外轉子無刷直流電機較內(nei) 轉子來說，轉子的轉動慣量要大很多(因為(wei) 轉子的主要質量都集中在外殼上)，所以轉速較內(nei) 轉子電機要慢，通常KV值在幾百到幾千之間。也是航模主要運用的無刷電機 順便囉嗦一下吧。無刷電機KV值定義(yi) 為(wei) ：轉速/V，意思為(wei) 輸入電壓每增加1伏特，無刷電機空轉轉速增加的轉速值。比如說，標稱值為(wei) 1000KV的外轉子無刷電機，在11伏的電壓條件下，最大空載轉速即為(wei) ：11000rpm(rpm的含義(yi) 是：轉/分鍾)。 同係列同外形尺寸的無刷電機，根據繞線匝數的多少，會(hui) 表現出不同的KV特性。繞線匝數多的，KV值低，最高輸出電流小，扭力大;繞線匝數少的，KV值高，最高輸出電流大，扭力小。我先前測試過穿越機2204電機的極限電流，單電機能彪上25A，而2212係列電機15A都上不了。 外轉子無刷直流電機的結構
 
分析方法也和內(nei) 轉子電機類似，大家可以自己分析一下，根據右手螺旋定理判斷線圈的N/S極，轉子永磁體(ti) 的N極與(yu) 定子繞組的S極有對齊(吸引)的趨勢，轉子永磁體(ti) 的S極與(yu) 定子繞組的N極有對齊(吸引)的趨勢，從(cong) 而驅動電機轉動。 經典無刷電機2212 1000kv電機結構分析。
 
圖為(wei) DJI 2312S電機和XXD 2212電機的(解剖圖) 其結構如下：定子繞組固定在底座上，轉軸和外殼固定在一起形成轉子，插入定子中間的軸承。
 
圖為(wei) xxd2212線圈拆解圖
 
圖為(wei) 12繞組14極(即7對極)，電機繞組繞發圖 後麵畫出了6種兩(liang) 相通電的情形，可以看出，盡管繞組和磁極的數量可以有許多種變化，但從(cong) 電調控製的角度看，其通電次序其實是相同的，也就是說，不管外轉子還是內(nei) 轉子電機，都遵循AB->AC->BC->BA->CA->CB的順序進行通電換相。當然，如果你想讓電機反轉的話，電子方法是按倒過來的次序通電;物理方法直接對調任意兩(liang) 根線，假設A和B對調，那麽(me) 順序就是BA->BC->AC->AB->CB->CA，大家有沒有發現這裏順序就完全倒過來了。

AB相通電

AC相通電

BC相通電

BA相通電

CA相通電

CB相通電
要說明一下的是，由於(yu) 每根引出線同時接入兩(liang) 個(ge) 繞組，所以電流是分兩(liang) 路走的。這裏為(wei) 使問題盡量簡單化，下麵幾個(ge) 圖中隻畫出了主要一路的電流方向，還有一路電流未畫出，另一路電流的具體(ti) 情況放在後麵進行分析，涉及到電路檢測換相位置。