直流無刷電機（簡稱 BLDC電機）是一種采用直流電源並通過外部電（diàn）機控製器控（kòng）製實現電子換向的電機。

在深入探索 BLDC電機反饋選項（xiàng）之前（qián），先了解為什麽需要它們至關重要。BLDC電機可配置為（wéi）單相、兩相和三相；其中最（zuì）常用（yòng）的配置為三相。相數與定子繞組數相（xiàng）匹配，而轉子磁極數根（gēn）據應用需求的不同（tóng）可（kě）以是任意數量。 因為 BLDC 電機的轉子受（shòu）旋轉的定子磁極（jí）影響，所以須追（zhuī）蹤定子磁極位置，以（yǐ）有效驅（qū）動三個電機相。 為此，需使用電機控製器在三個電機相上生成六步（bù）換向模式。 這六步（或換向（xiàng）相）移動電磁場，進而使轉子永磁體移動電（diàn）機軸。

通過采用這種標準直流無刷電機（jī）換向序列，無刷電機控製器（qì）即可利用高頻率脈寬調（diào）製 (PWM) 信號，有效降低電機承（chéng）受（shòu）的平均電壓，從而改變電機速度。 除此之外，這種設置通過（guò）讓一個電壓源用於各種各樣的電（diàn）機，大大提（tí）升了設計靈活性，即使直流電壓源（yuán）大大高出電機額定（dìng）電壓的情況（kuàng）也不（bú）例外。 為了讓此係統保持相對於有刷技術的效率（lǜ）優勢，在直流無（wú）刷電機和控製器之間（jiān）需要安裝非常嚴格的控製回路。 反饋技術的（de）重要性就體現（xiàn）在這裏；控製器（qì）要能保持對電機（jī）的精確（què）控（kòng）製，它（tā）必須始終掌握定子相（xiàng）對於轉子的確切位置。預期和實際位置出現任何非（fēi）對準或相移可能會導致意想不到的（de）情況及性能下降。針對直流無刷電機換向可采用許多方式來（lái）實現這（zhè）種（zhǒng）反（fǎn）饋，不過最常見的方式是使用霍爾（ěr）效應傳感器、編（biān）碼器或（huò）旋轉變壓器（qì）。另外，某些應（yīng）用也會依靠無傳感器換向技術來實現反（fǎn）饋。

位置反（fǎn）饋

自直流無刷（shuā）電機誕生以（yǐ）來，霍爾效應傳感器一直（zhí）是實現換向反饋的（de）主力。 因三相（xiàng）控（kòng）製（zhì）僅需要三個傳感器且（qiě）單（dān）位成本較低，所（suǒ）以單純從BOM成本角度來看，它們往往是實現（xiàn）換向最經濟（jì）的選擇（zé）。電機定子中嵌入了檢測轉子（zǐ）位置的霍爾效應傳感器，這（zhè）樣就可以切換三相電橋中的晶體管來驅動電機。三個霍（huò）爾效應傳感器（qì）輸出一般標記為（wéi） U、V 和 W 通（tōng）道。 雖然霍爾效應傳感器能夠（gòu）有效解決 BLDC 電機換向問題（tí），但它們僅僅滿足了 BLDC 係統一半所需。

雖（suī）然霍爾效（xiào）應傳感器能使控製器驅動直流無刷電機，但遺憾的是（shì），其控製僅限於速度和方向。 在三相電機中，霍爾效應傳感器隻能在每個電循（xún）環內（nèi）提供角度位置。 隨著磁極對數量的增加（jiā），每次機械轉動的電循環數量也增加，而且隨著 BLDC 的使用（yòng）變得更（gèng）加普及，對精確位置傳（chuán）感的需求也由此增加。 為確保解決方案穩（wěn）健且完整，BLDC 係統應提供實時位置信息，從而使得控製器不僅可以追蹤速度和方向，還可以追蹤行程距（jù）離和角度位置（zhì）。

為滿足對更嚴格位置信息的需（xū）求，常用的解決方案是（shì）向直流（liú）無（wú）刷電機添加增（zēng）量式旋轉編碼器。 通常，除霍爾效應傳感器之外，還會在相同的控製反饋回路係統中添加增量編碼器。 其中霍爾效應傳感器用於電機（jī）換向，而（ér）編碼器則用於更加精（jīng）確地追蹤位（wèi）置、旋轉、速度和（hé）方向。 由於霍爾（ěr）效應傳感器僅在每個霍爾狀（zhuàng）態變（biàn）化時提供新的（de）位置信息，所以其精度隻達到每一電力循環六個狀態；而對雙極（jí）電機而言，僅（jǐn）為每（měi）一機械循環六個狀態。 與能提供（gòng）分辨率以數千 PPR（每轉脈衝數）計的增量編碼器（可解（jiě）碼為狀態變化次數的四倍）相比，兩者均需的必要性就顯而易見了。