无刷电机为何逐渐替代有刷电机？如何用H桥电路控制其转速？

当今社会，咱日常用的好多设备里，电机都从有刷换成无刷的！这是为啥？真是让人老好奇了。

电机旋转原理基础

要说无刷电机能转，得先了解那简单的物理知识——同性相斥，异性相吸！就跟磁铁一样，要是能改变这磁铁极性，电机不就能转动起来。根据右手螺旋定则，咱能依据电流流向判断哪头是 N 极。电流方向一变，极性跟着变，电机不就开始动。举个例子，像咱那些小玩具里的电机，就是靠这基本原理运作的。

模拟方式改变电流方向

咱用通电线圈来替代磁铁试试。怎样去改变电流方向？有方法噢。把 4 个开关按照特定方式连接，就跟字母‘H’似的，这种就叫 H 桥电路。闭合不同开关，电流方向就能改变。拿某简单的实验电路来说，闭合不同开关后，就能看到电机的转动方向明显有改变，特别有意思。

实现控制现代化

手动控制开关不方便，换成 MOS 管就牛！这时咱能用单片机来控制。现代科技真强大单片机控制电机转速，比如常见的智能风扇里的电机，就是通过单片机控制 MOS 管精确地改变电流方向的，让风扇运转更智能，满足不同场景需求。

控制电机转速方法

那电机转速如何控制？咱把开关一会儿合上一会断开，电机转速就能改变！电机有惯性，断电不会立马停，只会减速。这种一会低电平一会高电平的叫 PWM（脉冲宽度调制），通过改变占空比，也就是高电平时间，就能改变电机转速。例如电动汽车里的电机，就是通过精确的 PWM 控制，让车速能灵活变换的。

精准检测转子位置

检测转子位置得靠霍尔元件。霍尔元件对着 N 极就输出高电平单片机控制电机转速，对着 S 极输出低电平。但转到 90 度，对着分界处时就容易出问题。咱的解决办法是再加一个霍尔元件。有俩霍尔元件，就算一个对着分界处，也能正常检测出转子位置。很多智能电动工具里，通过多霍尔元件检测转子位置，电机运行更稳定可靠。

高效的星型接法

星型接法挺奇妙的！之前每条线圈独立供电，同一时刻只有一条通电。要是同一时刻两条线圈通电，电机转得能更快。咱把 3 条线圈连起来，每两条通电，产生的力矩变大，转速也变快。通过霍尔元件检测转子旋转角度，及时改变通电或断电线圈。例如在一些大型工业设备的无刷电机里，用星型接法让电机效率大幅提升。

无刷电机利用右手螺旋定则切换电流方向、霍尔元件精确检测转子位置，再加上高效的星型接法，效率比有刷电机可高多，所以现在好多设备都用无刷电机。大家想想，除了这里提到的，还有哪些场景，无刷电机也会大展身手？快在评论区留言，别忘了点赞和分享！

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