無(wú)刷直流電機簡(jiǎn)稱(chēng)為無(wú)刷電機,英文Brushless DC motor,簡(jiǎn)稱(chēng)BLDC,多旋翼無(wú)人飛行器常用的是三相無(wú)刷外轉子電機。無(wú)刷電機是隨著(zhù)半導體電子技術(shù)發(fā)展而出現的新型機電一體化電機,它是現代電子技術(shù)、控制理論和電機技術(shù)相結合的產(chǎn)物。
和普通的有刷直流電機利用電樞繞組旋轉換向不同,無(wú)刷電機是利用電子換向并磁鋼旋轉的電機。普通的直流電機是利用碳刷進(jìn)行換向,碳刷換向存在很大的缺點(diǎn),主要包括1、機械換向產(chǎn)生的火花引起換向器和電刷摩擦、電磁干擾、噪聲大、壽命短。2、結構復雜、可靠性差、故障多,需要經(jīng)常維護。3、由于換向器存在,限制了轉子慣量的進(jìn)一步下降,影響了動(dòng)態(tài)性能。
三相無(wú)刷電機運轉原理示意
而無(wú)刷直流電機的命名就說(shuō)明了電機的特性,在電機性能上和直流電機性能相近,同時(shí)電機沒(méi)有碳刷。多旋翼選用的三相外轉子無(wú)刷電機具有以下特點(diǎn)
1、效率高,效率可達80-92%;
2、壽命長(cháng),因為沒(méi)有了電刷,其壽命大大提高;
3、功率密度大,大部分型號電機其拉力基本可達到機身重量10-20倍;
4、可靠性高,基本無(wú)需維護。