当选择或开发使用脉宽调制(PWM)驱动无刷直流电机的电子设备时，运动控制系统设计人员常面临挑战。了解一些基本物理现象，可以避免意外性能问题。本文为PWM驱动器与无刷直流电机配合使用提供通用指导。

无刷直流电机的换向

有刷直流电机通过机械换向，而无刷直流电机采用电子换向。这意味着转子相对于定子的位置依次通断三相电源。六个电子开关组成的三相H桥配置允许三个双向输出，为每个三相供电，以确保磁场保持最佳方向。

按特定顺序打开关闭晶体管，使每个三相均能通断，从而产生适宜方向磁场。这种方式保证了在不同工作点下，无论是高功率还是低功率，都能实现最优操作状态。

无刷直流电机的PWM调节

在有刷或无刷直流电机中，应用的工作点可能会有所不同。放大器改变源端或负载端压力，或两者都改变，以实现期望运动输出。在不同的工作点上，有两种调整方法：线性放大器和斩波放大器。

线性放大器通过改变输入信号来调整传递给负载的功率，但这导致额外功耗并需要更大的散热面积。而斩波放大器通过打开关闭晶体管来调节输入信号，其优势包括减少损耗、提高效率和降低尺寸要求，大多数情况下使用的是PWM方法。

PWM方法包括固定频率下改变占空比以将输入信号调整到目标值范围内。其优点之一是开关频率是一个固定的参数，这使得过滤噪声变得更加容易。当占空比为100%时施加最大压力；50%时平均压力一半；0%则不施加任何压力。

无刷直 流 电 机 的 电 感 效 应

直接连续激励法（DTC）是一种用于控制伺服马达、高精度步进马达以及其他类型交流同步马达的手段，该技术可以有效地克服这些马达的一些限制，如变速箱失真、扭矩非线性等。此外，由于没有反馈环路，DTC系统具有较好的抗扰能力和快速响应能力。但它也存在一些缺陷，比如对硬件需求很高，对于软件算法复杂，不易进行微调，以及由于缺乏反馈环路，在极端条件下的稳定性问题较为突出。