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無刷直流電機

電樞磁場與轉子磁場須恒維持90°，這就要藉由碳刷及整流子。碳刷及整流子在電機轉動時會產生火花、碳粉因此除了會造成組件損壞之外，使用場合也受到限制。交流電機沒有碳刷及整流子，免維護、堅固、應用廣，但特性上若要達到相當于直流電機的性能須用復雜控制技術才能達到。無刷直流電機無刷直流電機因為具有直流有刷電機的特性,同時也是頻率變化的裝置,所以又名直流變頻,國際通用名詞為BLDC。現今半導體發展迅速功率組件切換頻率加快許多，提升驅動電機的性能。微處理機速度亦越來越快，可實現將交流電機控制置于一旋轉的兩軸直角坐標系統中，

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為了實現電子換向必須有位置信號來控制電路。早期用機電位置傳感器獲得位置信號，現已逐步用電子式位置傳感器或其它方法得到位置信號，簡便的方法是利用電樞繞組的電勢信號作為位置信號。要實現電機轉速的控制必須有速度信號。用獲得位置信號相近方法取得速度信號，的速度傳感器是測頻式測速發電機與電子線路相結合。電機本身是直流無刷電機的核心，它不僅關系到性能指標、噪聲振動、可靠性和使用壽命等，還涉及制造費用及產品成本。直流無刷電機的換向電路由驅動及控制兩部分組成，這兩部分是不容易分開的，尤其小功率用電路往往將兩者集成化成為單一集成電路。

無刷直流電機工作原理

如此就能使電機順時/逆時轉動。當電機轉子轉動到hall-sensor感應出另一組信號的位置時，控制部又再開啟下一組功率晶體管，如此循環電機就可以依同一方向繼續轉動直到控制部決定要電機轉子停止則關閉功率晶體管(或只開下臂功率晶體管)；當電機轉動起來，控制部會再根據驅動器設定的速度及加/減速率所組成的命令。要電機轉子反向則功率晶體管開啟順序相反。當電機轉動起來，控制部會再根據驅動器設定的速度及加/減速率所組成的命令。

當系統進入穩態有穩態誤差時，將誤差取時間的積分，即便誤差很小也能隨時間增加而加大，使穩態誤差減小直到為零。當系統在克服誤差時，其變化總是落后于誤差變化，表示系統存在較大慣性組件或(且)有滯后組件。微分即是預測誤差變化的趨勢以便提前作用避免被控量嚴重沖過頭。對于驅動器還要有保護措施，當負載過大或不當使用時會造成大電流而將功率晶體管燒毀。兩種逆變器重量和成本的差異是由于采用電容器進行直流耦合，而須要在整流器和逆變器之間接有笨重的電抗器。為了保護因電流超過規格而破壞驅動器，一般會以加大功率晶體管耐電流或加電流sensor做為保護。