在本教程中，我们将学习如何无刷电机和ESC工作。这篇文章是以下视频的第一部分，在那里我们将学习无刷直流电机和ESC(电子速度控制器)的工作原理，在第二部分我们将学习如何使用Arduino控制无刷直流电机．

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我们都知道，如果我们通过线圈施加电流，它将产生磁场，磁力线或磁极取决于电流方向。

所以如果我们施加适当的电流，线圈将产生磁场，将吸引转子永久磁铁。现在，如果我们一个接一个地启动每个线圈，转子就会继续旋转，因为永磁体和电磁铁之间的力相互作用。

为了提高电机的效率，我们可以将两个相反的线圈作为一个线圈，以产生与转子极点相反的极点的方式，这样我们将得到双重吸引力。

通过这种配置，我们可以仅用三个线圈或相位在定子上生成六个极。我们可以通过同时给两个线圈通电来进一步提高效率。这样一来，一个线圈将吸引转子，另一个线圈将排斥转子。

为了使转子做一个完整的360度循环，它需要六个步骤或间隔。

如果我们看一下电流波形，我们可以注意到在每个间隔中有一个相位为正电流，一个相位为负电流，第三个相位关闭。这就产生了这样一种想法，即我们可以将三相中每一相的自由端点连接在一起，这样我们就可以在它们之间共享电流，或者使用单个电流同时为两相通电。

这里有一个例子。如果我们将A相拉高，或用某种开关（例如MOSFET）将其连接到正极直流电压，并在另一侧将B相连接到接地，那么电流将从VCC流过A相、中性点和B相，到达接地。因此，仅用一个电流，我们就产生了四个不同的磁极，从而导致转子移动。

在这种配置下，我们实际上有一个电机相位的星形连接，其中中性点在内部连接，相位的其他三个端从电机出来，这就是无刷电机有三根电线从电机出来的原因。

所以，为了转子使整个周期，我们只需要激活正确的两个mosfet在每个6个间隔，这就是ESCs实际上是关于的。

电子速度控制器是如何工作的

ESC或电子速度控制器通过激活适当的MOSFET来控制无刷电机的运动或速度，以产生旋转磁场，从而使电机旋转。频率越高或ESC通过6个间隔的速度越快，电机的速度越高。

然而，这里有一个重要的问题，那就是我们如何知道何时激活哪个阶段。答案是，我们需要知道转子的位置，有两种常用的方法来确定转子的位置。

第一种常用的方法是使用采用霍尔传感器嵌入在定子中，相互之间以120或60度的角度排列。

当转子的永磁体旋转时，霍尔效应传感器感知磁场，并产生逻辑“高”为一个磁极或逻辑“低”为另一个磁极。根据这一信息，ESC知道何时激活下一个换向序列或间隔。

用于确定转子位置的第二种常用方法是通过检测反电动势或反电动势。反电动势的发生是由于产生磁场的完全相反的过程，或者当一个移动或变化的磁场通过线圈时，它在线圈中感应到电流。

因此，当转子的运动磁场通过自由线圈或未激活的线圈时，它会在线圈中感应电流，从而导致线圈中出现电压降。电子稳定控制系统在电压降发生时捕获这些电压降，并根据这些电压降预测或计算下一间隔的发生时间。

这就是无刷直流电动机和ESCs的基本工作原理，即使我们增加转子和定子的极点数也是一样的。我们仍然会有三相电机，只是间隔的次数会增加，以完成一个完整的周期。

这里我们也可以提到，无刷直流电机可以是内跑或外跑。内流道无刷电机在电磁铁内部具有永磁体，反之亦然，跑速电机在电磁铁外部具有永磁体。同样，它们使用相同的工作原理，每个都有自己的优点或缺点。

好了，理论已经足够了，现在让我们在现实生活中演示并看看我们上面解释的内容。为此，我们将无刷电机的三相连接到示波器。我在一个点上连接了3个电阻，形成了一个虚拟的中性点，在另一侧，我将它们连接到BLDC电机的三相。

我们首先注意到的是三个正弦波。这些正弦波实际上是在相位不活跃时产生的反向EFM。

我们可以看到当我们改变马达的转速时，正弦波的频率和振幅都会改变。转速越高，反EMF正弦波的频率和振幅就越高。然而，驱动电机的实际上是这些峰值，它们是产生变化磁场的活动相位。

我们可以注意到，在每个间隔，有两个活跃阶段和一个不活跃阶段。例如，这里我们有活性的A和B阶段，而C阶段是不活性的。然后我们有A和C阶段活性，而B阶段不活性，以此类推。

在这里，我想说的是谢谢你提供给我这个示波器．它是Rigol DS1054Z，它的价格点是最好的入门级示波器之一。它有4个输入通道，带宽为50MHz，可被黑客攻击到100MHz，采样率为1GSa/s，存储深度为24Mpts，比较大。

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然而，这是无刷电机的基本工作原理。如果您想要一些更真实的例子，并了解如何使用Arduino控制无刷电机，您应该查看本教程的第二部分。

我希望你喜欢这个教程，并学到了一些新的东西。请在下面的评论部分问任何问题，不要忘记检查我的Arduino项目集合bet188me．