直流無刷馬達簡介 Brushless DC Motor

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1 直流無刷馬達簡介 Brushless DC Motor
（參考資料：善工科技，愛德利公司，群真科技） 南台科技大學 機械系 陳沛仲

2 一、直流馬達依結構分類 分成直流有刷馬達(DC Motor)及直流無刷馬達(BLDC Motor)。
直流有刷馬達：有碳刷，定子是永久磁鐵，旋轉部分（轉子）是電樞，由繞組與鐵心所構成，因流過電流而產生轉矩。 直流無刷馬達：無碳刷，轉子為永久磁鐵，繞組(電樞)在定子上。

3 直流馬達的結構比較 (a)無刷 (b)有刷

4 二、直流無刷馬達的特點 具備體機小、重量輕、輸出功率大及高輸出扭矩等特性。
採用電子換相結構，低電磁干擾，免碳刷保養，速度可達10,000 rpm以上。 低轉子慣性，轉子體積比傳統感應馬達及有刷馬達小很多，有較佳的控制性能。 馬達內轉子設計，線圈位於馬達定子中，定子直接接觸散熱片，有極佳的散熱設計。

5 在低速運轉下，仍具備高輸出扭矩。 效率比傳統馬達好很多。 安靜、無噪音、免保養、壽命長。 使電動車輛擁有較高的續航力。 技術層次高，進入門檻高，附加價值高。

6 體積小，重量輕，僅傳統交流馬達之2/3~1/2重量
三、直流無刷馬達與交流馬達之比較 傳統交流馬達 直流無刷馬達 耗電量/效率（相同作功） 150W/35% 50W/90% 噪音 有明顯交流聲 完全靜音 體積/重量 體積大，重量比直流馬達重約1/3 ~1/2 體積小，重量輕，僅傳統交流馬達之2/3~1/2重量 扭力 扭力小 高扭力 轉速 受電壓頻率限制，不可調 可以無段變速，容易操控 溫升 溫升高度約95° 溫升低，約40℃~45℃ 使用 使用壽命短 使用壽命長

7 四、無刷直流馬達&感應馬達&有刷馬達之比較
特點 直流無刷馬達 感應馬達 直流有刷馬達 體積小，重量輕 ○ X △ 轉子慣性低 高速度運轉性能 無轉子銅損 高效率 溫升低 無整流子，無碳刷摩擦，無火花 低速扭力 免保養 過附載能力 ○ 優良          △ 普通          X 較差

8 五、應用實例（群真科技驅動器） 直流無刷馬達驅動器示意圖

9 JP2接頭 [控制訊號接線端, 8 Pin] 腳位 名 稱 描 述 線色 1 PLS 馬達轉一圈送出12個脈波訊號規格：5V，100uS 黃
描 述 線色 1 PLS 馬達轉一圈送出12個脈波訊號規格：5V，100uS 黃 2 ADJ 電壓調速時的正調整端輸入訊號(0~5V) 綠 3 BRK 控制馬達瞬間停止 當此端點與COM短路時馬達停止時做瞬停動作。 開路時馬達停止時受緩減速旋鈕控制緩慢停止。 灰 4 F/R 控制馬達轉動方向 經由此端點與COM短路或開路控制馬達正反轉方向。 藍 5 FSP 控制馬達以最高速度轉動 經由此端點與COM短路時馬達以全速轉動，不受最大速度、內外部調速旋鈕控制。 橙 6 R/S 控制馬達的啟動與停止 經由此端點與COM短路時即啟動馬達轉動。開路時則關閉馬達。 白 7 COM 輸出/入訊號的共同端 (0V) 黑 8 5V DC 5V/0.1A輸出供外部元件使用 紅

10 JP4 接頭 [馬達／電源接線端, 12 Pin] 馬達線圈U相 藍 粗黑 電源 DC24V+ (與JP1_+24V相通)
腳 位 名 稱 線色 BL5 BL9 1 馬達線圈U相 藍 粗黑 2 電源 DC24V+ (與JP1_+24V相通) 3 電源 GND (與JP1_GND相通) 4 NONE 5 Hall Sensor電源, H－ 黑 6 Hall Sensor電源, H＋ 橙 7 馬達線圈V相 白 粗紅 8 馬達線圈W相 棕 粗白 9 10 Hall Sensor, HU 黃 11 Hall Sensor, HV 灰 12 Hall Sensor, HW 綠