無刷直流電機簡稱為無刷電機,英文Brushless DC motor,簡稱BLDC,多旋翼無人飛行器常用的是三相無刷外轉子電機。無刷電機是隨著半導體電子技術發展而出現的新型機電一體化電機,它是現代電子技術、控制理論和電機技術相結合的產物。
和普通的有刷直流電機利用電樞繞組旋轉換向不同,無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行換向,碳刷換向存在很大的缺點,主要包括1、機械換向產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,需要經常維護。3、由于換向器存在,限制了轉子慣量的進一步下降,影響了動態性能。
三相無刷電機運轉原理示意
而無刷直流電機的命名就說明了電機的特性,在電機性能上和直流電機性能相近,同時電機沒有碳刷。多旋翼選用的三相外轉子無刷電機具有以下特點
1、效率高,效率可達80-92%;
2、壽命長,因為沒有了電刷,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,基本無需維護。