无刷电机是指没有电刷和机械换向器的电机。

我们知道，一般有刷电机的定子是永磁体，转子是电磁铁。当转子旋转时，电刷自动切换转子电磁铁中的电流方向，使转子始终受到旋转力矩的影响而旋转。

在无刷电机中，转子是永磁体，定子是电磁体。电子换向器用于切换电磁体中的电流。由于它没有机械电刷，所以被称为无刷电机。

1）无刷电机的结构

首先介绍几个概念，无刷电机的槽数和级数。槽数N是指定子上的电磁铁极数，极数P是指转子上的磁极数。

最简单的3N2P结构电机是定子上有三个线圈极、定子上有两个磁极的无刷电机。

3N2P无刷电机定子结构如下图：

定子有三组线圈：A、B、C。三组线圈的一端接公共点，另一端引出a、b、c三根引线。

在其中心放置一块磁铁作为定子，构成最简单的无刷电机结构，如下图：

当然，这只是结构最简单的3槽2极电机。常用的电机增加槽数和极数，以使旋转更平稳，扭矩更大。线圈的连接方式可以是星形连接或三角形连接。

同时，根据机械结构，转子是在电机内部还是外部，又可分为外转子电机和内转子电机。

2）无刷电机的驱动原理

现在我们了解了无刷电机的结构，那么无刷电机是如何旋转的呢？

我们还是以最简单的3N2P无刷电机为例。假设最初，我们将端子a连接到正极电源，端子b连接到负极电源，端子c悬空。那么线圈A产生的磁场方向为左上方，线圈B产生的磁场方向为正上方，磁场矢量和指向左上方。在线圈A、B磁场的作用下，转子磁体将按图中所示方向转动：

下一刻，如果将c端接正极电源，b端接负极电源，a端悬空，则磁场矢量之和将向右上方移动，转子磁铁将从下图1移动到下图2位置：

同理，如果依次给c+a-、a-b+、b+c-、c-a+、a+b-、b-c+通电，转子磁体就会循环转动。电流每切换6次，转子旋转一周。

由于三个线圈相距120，因此不难得出，两个线圈同时导通时，扭矩是单个线圈的3倍。

上述驱动方式中，每次导通两个线圈，故称为“二二导通”驱动方式；相比之下，有一种三个线圈同时导通的方法，称为“三三导通”驱动方法。

例如，当施加的电压为a+b-c-时，由于三个线圈都会产生磁场，因此定子磁铁将旋转到如下所示的位置（N极面向A线圈）：

而且，由于A线圈中的电流等于B和C电流之和，因此总扭矩是A线圈扭矩的1.5倍。

不难分析，“三三传导”驱动方式也是分6步完成一圈。如果我们依次通过a+b-c-、a+b-c+、a-b-c+、a-b+c+、a-b+c-、a+b+c-循环控制线圈电压，定子也可以旋转。

3）无刷电机的驱动电路

上面我们分析了如何让三相无刷电机旋转。本质上，我们需要能够向三个线圈的引线点施加正电压和负电压。一般可以用下面的三相六臂全桥电路来实现。

例如上图中，如果Q1和Q4导通，而其他均不导通，则电流将从Q1流经U相绕组，然后从V相绕组流向Q4。这样，线圈就通电了。同理，Q5Q4、Q5Q2、Q3Q2、Q3Q6、Q1Q6依次导通。这也就完成了“二二传导”的6拍工作方式。

同理，三相全桥也可以实现“三三导通”控制方式。

上述全桥电路只是理论上的介绍。实际应用中，需要保证控制时同一桥臂的上下MOS管不能同时导通，否则会烧毁器件。我们可以先关闭上臂的MOS，然后打开下臂的MOS（或者先关闭下臂的MOS，然后打开上臂的MOS）。这样就避免了上下MOS同时导通的情况。这种交错的时间差一般称为死区。时间（死区时间）。很多MCU输出的PWM波可以控制死区时间的大小，方便我们的设计。