在上次的文章中，我們已經介紹了直流有刷電機的驅動。這次我們來聊一聊無刷直流電機的控制。無刷直流電機（Brushless Direct Current Motor, BLDC）克服了有刷直流電機的先天性缺陷，以電子換向器取代了機械換向器。相對于有刷電機，無刷電機去除了電刷，沒有了有刷電機運轉時産生的電火花，極大減少了電火花對電子設備的幹擾。

無刷電機效率高，一般的直流無刷電機的效率能夠達到96%以上，而傳統的直流電機的效率一般在75%左右；無刷電機壽命長，對于有刷電機，由于碳刷的磨損性，隔一段時間就要更換，維修頻繁，而直流無刷電機，一般的使用壽命都在2萬小時以上，正常工況條件下，使用5年以上，基本不會損壞，所以直流無刷電機的壽命是傳統電機的5倍。沒有了電刷，電機的噪音也會低很多。

無刷電機

無刷電機的控制我們需要一個關鍵的模塊——電調。

電調

電調，全稱電子調速器，英文Electronic Speed Control，簡稱ESC。它根據控制信号調節電動機的轉速。電調最主要的應用是航模，車模，船模，飛碟，飛盤等等玩具模型上面。這些模型通過電調來驅動電機完成各種指令，模仿其真實工作功能，以達到與真實情況相仿的效果。

我們采用以下規格的外轉子 BLDC電機：它的 KV 額定值為1000。KV值定義是：轉速/V，意思為輸入電壓增加1伏特，無刷電機空轉轉速增加的轉速值。例如：100KV為電壓每增加1V，轉速增加100rpm，100KV的電機在50V電壓值時對應的轉速為：100（KV值）*50（電壓）=5000rpm（轉速），KV值越大，電壓增加，轉速增加的越快。如果我們為這個電機提供 7.4 V的電壓，電機可以達到 7400 RPM。

電機

無刷電機非常耗電，最常見的供電方法是使用LiPo電池。LiPo電池全稱Lithium-Polymer Battery 锂聚合物電池，外殼為軟包。LiPo單節電壓為3.7V，稱之為1S。 LiPo電池的“S”号表示該電池有多少節電池，4S LiPo就代表4節3.7V電池包，為13.6V。

LiPo電池

我們也可以采用锂離子電池（Li-ion，Lithium Ion Battery），最常見的锂離子電池就是18650電池。其中18表示直徑為18mm，65表示長度為65mm，0表示為圓柱形電池。常見的可充18650锂電池，電壓都是标3.6或者3.7v，充滿電的時候是4.2v，主流的容量從1800mAh到2600mAh，（18650動力電池容量多在2200~2600mAh）。

18650電池

在這裡，我們使用 3S LiPo 電池，它有 3 個電池，電壓為 11.1V。所以，我們的電機的轉速最大可達11100RPM。

我們選取符合電機要求的 30A ESC電調。 ESC 的一側有三根電線控制電機的三相，另一側有兩根電線，VCC 和 GND，用于外部電源輸入。還有另一組三根線從 ESC 出來，那就是信号線、5V GND。 我們可以通過這裡的電源線為 Arduino 提供5V 穩壓電源。 ESC這功能稱為電池消除電路，顧名思義，它消除了微控制器對單獨電池的需求。

其實電調的控制和舵機是相同的。Arduino 控制無刷電機就像使用Arduino控制舵機一樣， 也使用相同類型的控制信号，也就是标準的 50Hz PWM 信号。

我們在一些應用當中，尤其是遙控飛機中，常常要同時使用舵機和無刷電機，我們就可以使用相同類型的控制器輕松控制它們。我們隻需要使用 Arduino 生成 50Hz PWM 信号，并使用不同的占空比進行調速。

下面我們将介紹如何使用 Arduino 和 電調ESC控制無刷電機。我們将使用電位計控制電機的速度，下面是電路圖。

硬件設備：

• 無刷電機 × 1
• 電調 30A × 1
• 锂電池 × 1
• Arduino UNO控制器 × 1
• 電位計 × 1
• 連接線 × 1

Arduino代碼：

Arduino 代碼非常簡單，隻有幾行代碼。

/* Arduino無刷電機控制 */ #include <Servo.h> Servo ESC; // 創建舵機對象來控制電調 int potValue; //設置模拟引腳的值 void setup() { // 将 ESC 連接到引腳 9 ESC.attach(9,1000,2000); //（引腳，最小脈沖寬度，以微秒為單位的最大脈沖寬度） } void loop() { potValue = analogRead(A0); //讀取電位器的值（0到1023之間的值） potValue = map(potValue, 0, 1023, 0, 180); // 縮放它以與舵機庫一起使用（值在 0 到 180 之間） ESC.write(potValue); // 向ESC發送信号 }

效果展示：

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