1. 无刷直流电机波形
无刷直流电机具有独特的反电动势波形，使其行为类似于有刷直流 (BDC) 电机。洛伦兹力定律指出，当载流导体置于磁场中时，它就会受到力的作用。作为反作用力的结果，磁铁将受到相等且相反的力。在无刷直流电机中，载流导体是静止的，而永磁体在运动。
无刷直流电机
当定子线圈从源头获得电源时，它变成电磁体并开始在气隙中产生均匀场。虽然电源是直流，但开关使产生梯形交流电压波形。由于电磁定子和永磁转子之间的相互作用力，转子继续旋转。随着绕组切换为高、低信号，相应的绕组作为北极和南极通电。具有北极和南极的永磁转子与定子极对齐，从而导致电机旋转。
无刷直流电机不能直接依靠直流电压源运行。它有一个带永磁体的转子，一个带绕组和电子换向的定子。通常，三个霍尔传感器用于检测转子位置，并根据霍尔传感器输入执行换向。电机由矩形或梯形电压冲程以及给定的转子位置驱动。必须在相之间正确施加电压冲程，以便定子磁通和转子磁通之间的角度保持接近 90°，以产生最大扭矩。
2. 有刷直流电机电流波形
由于电机绕组是感性负载，电流不能突变，因此当你测量的这个桥臂中开关器件关断时，与之反并联二极管续流会引起的以上现象。
你蓝框里的是由于你测试这路的上桥臂二极管续流引起的，梯形波中的那个是下桥臂二极管续流引起。当电流增大的时候，这个脉冲会更宽。
3. 无刷直流电机电流波形
直流电动机的分类：
一、励磁方式
直流电机的励磁方式是指对励磁绕组如何供电、产生励磁磁通势而建立主磁场的问题。根据励磁方式的不同，直流电机可分为下列几种类型：
1、他励直流电机
励磁绕组与电枢绕组无联接关系，而由其他直流电源对励磁绕组供电的直流电机称为他励直流电机。M表示电动机，若为发电机，则用G表示。永磁直流电机也可看作他励直流电机。
2、并励直流电机
并励直流电机的励磁绕组与电枢绕组相并联。作为并励发电机来说，是电机本身发出来的端电压为励磁绕组供电；作为并励电动机来说，励磁绕组与电枢共用同一电源，从性能上讲与他励直流电动机相同。
3、串励直流电机
串励直流电机的励磁绕组与电枢绕组串联后，再接于直流电源。这种直流电机的励磁电流就是电枢电流。
4、复励直流电机
复励直流电机有并励和串励两个励磁绕组。若串励绕组产生的磁通势与并励绕组产生的磁通势方向相同称为积复励。若两个磁通势方向相反，则称为差复励。
不同励磁方式的直流电机有着不同的特性。一般情况直流电动机的主要励磁方式是并励式、串励式和复励式，直流发电机的主要励磁方式是他励式、并励式和和复励式。
特点：
(一)调速性能好。所谓“调速性能”，是指电动机在一定负载的条件下，根据需要，人为地改变电动机的转速。直流电动机可以在重负载条件下，实现均匀、平滑的无级调速，而且调速范围较宽。
(二)起动力矩大。可以均匀而经济地实现转速调节。因此，凡是在重负载下起动或要求均匀调节转速的机械，例如大型可逆轧钢机、卷扬机、电力机车、电车等，都用直流。
二、有无刷分类
1、无刷直流电动机：无刷直流电动机是将普通直流电动机的定子与转子进行了互换。其转子为永久磁铁产生气隙磁通：定子为电枢，由多相绕组组成。在结构上，它与永磁同步电动机类似。
无刷直流电动机定子的结构与普通的同步电动机或感应电动机相同．在铁芯中嵌入多相绕组(三相、四相、五相不等)．绕组可接成星形或三角形，并分别与逆变器的各功率管相连，以便进行合理换相。转子多采用钐钴或钕铁硼等高矫顽力、高剩磁密度的稀土料，由于磁极中磁性材料所放位置的不同．可以分为表面式磁极、嵌入式磁极和环形磁极。由于电动机本体为永磁电机，所以习惯上把无刷直流电动机也叫做永磁无刷直流电动机。
2、有刷直流电动机：有刷电动机的2个刷(铜刷或者碳刷)是通过绝缘座固定在电动机后盖上直接将电源的正负极引入到转子的换相器上，而换相器连通了转子上的线圈，3个线圈极性不断的交替变换与外壳上固定的2块磁铁形成作用力而转动起来。由于换相器与转子固定在一起，而刷与外壳(定子)固定在一起，电动机转动时刷与换相器不断的发生摩擦产生大量的阻力与热量。所以有刷电机的效率低下损耗非常大。但是它同样具有制造简单，成本低廉的优点。
4. 无刷直流电机波形图
作用：无刷直流电机中的霍尔元件是检测其附近的磁铁的极性,才能决定哪一相绕组通电电机正向旋转。
过零检测指的是在交流系统中，当波形从正半周向负半周转换时，经过零位时，系统作出的检测。可作开关电路或者频率检测。漏电开关的漏电检测是检测零序电流。大致有两种方案，一是变压器隔离，二是光耦隔离的。
5. 无刷直流电机线电压波形
正弦波形最好，方波会引发多次谐波
在对电网、UPS 、开关电源、整流器、变频器、逆变器、电机等测试中，大家除了关注电压、电流和功率等一些基本参数后，其它关注得最多的应该是很多事故的罪魁祸首——谐波
谐波的频率必然也等于基波的频率的整数倍，基波频率3倍的波称之为三次谐波，基波频率5倍的波称之为五次谐波，以此类推。不管几次谐波，他们都是正弦波。
6. 无刷直流电机相电压波形
交流电是指方向和大小随时间变化的电流。
工业农业生产所用的动力电和照明电，大多数是交流电。交流电用符号“～”表示。交流电的波形如下：直流电指电流方向一定，且大小不变的电流。如干电池，蓄电池，直流发电机供的电都是直流电。直流电用符号“－”表示。直流电波形如下：7. 无刷直流电机反电动势波形
齿槽转矩造成的，磁路做得好就比较顺，具体如下： 齿槽转矩Cogging torque，是永磁电机的固有现象，它是在电枢绕组不通电的状态下，由永磁体产生的磁场同电枢铁心的齿槽作用在圆周方向产生的转矩。
它的产生来自于永磁体与电枢齿之间的切向力，使永磁电动机的转子有一种沿着某一特定方向与定子对齐的趋势，试图将转子定位在某些位置，由此趋势产生的一种振荡转矩[1]。无刷直流电动机电枢铁心为了安放定子绕组必定存在齿和槽,由于齿槽的存在,引起气隙的不均匀,一个齿距内的磁通相对集中于齿部,使得气隙磁导不是常数。当转子旋转时,气隙磁场的贮能就发生变化,产生齿槽转矩,这个转矩是不变的,它与转子位置有关,因而随着转子位置发生变化,就引起转矩脉动[2]。它与转子的结构尺寸、定子齿槽的结构、气隙的大小、磁极的形状和磁场分布等有关，而与绕组如何放置在槽中和各相绕组中馈入多少电流等因素无关。齿槽转矩会使电机转矩波动，产生振动和噪声，出现转速波动，使电机不能平稳运行，影响电机的性能。同时使电机产生不希望的振动和噪声。在变速驱动中，当转矩脉动频率与定子或转子的机械共振频率一致时，齿槽转矩产生的振动和噪声将被放大。齿槽转矩的存在同样影响了电机在速度控制系统中的低速性能和位置控制系统中的高精度定位。二、不同 削弱方法及对比分析 (1)斜槽或斜极：定子斜槽或转子斜极是抑制齿槽转矩脉动最有效且应用广泛的方法之一,该方法主要用于定子槽数较多且轴向较长的电机[3]。实践证明，斜槽使电机电磁转矩各次谐波的幅值均有所减小。而斜槽或斜极引起的绕组反电动势的币弦化将会增大电磁转矩纹波。斜极由于加工复杂、材料成本高而在工程上很少采用。(2)磁极分块移位:由于转子斜极会使成本大大增加,并且加工工艺也会变得复杂,因而应用中往往采用磁极分块移位法,由通过计算得到磁极极弧系数,然后再把它优化,最后把几段分块磁钢沿周向错开一定角度安放来近似等效成一个连续的磁极[4],通常有两种移位方法:连续移位和交差移位,前者消除的是磁钢分块数目整数倍以外的所有齿槽转矩谐波成分,后者只能消除齿槽转矩的奇数次谐波,对偶数次谐波没有影响。(3)分数槽法：此方法可以提高齿槽转矩基波的频率，使齿槽转矩脉动量明显减少。但是，采用了分数槽后，各极下绕组分布不对称从而使电机的有效转矩分量部分被抵消，电机的平均转矩也会因此而相应减小[5]。(4)磁性槽楔法：采用磁性槽楔法就是在电机的定子槽口上涂压一层磁性槽泥，固化后形成具有一定导磁性能的槽楔。磁性槽楔减少了定子槽开口的影响，使定子与转子间的气隙磁导分命更加均匀，从而减少由于齿槽效应而引起的转矩脉动[6]。由于磁性槽楔材料的导磁性能不是很好，因而对于转矩脉动的削弱程度有限。(5)闭口槽法：定子槽不开口，槽口材料与齿部材料相同,槽口的导磁性能较好，所以闭口槽比磁性槽楔能更有效地消除转矩脉动[7]。但采用闭口槽，给绕组嵌线带来极大不便，同时也会大大增加槽漏抗，增大电路的时间常数，从而影响电机控制系统的动态特性。也可通过减少槽口宽度来减少齿槽转矩越，但槽口宽度的减小能够削弱齿槽转矩，却给绕组下线工艺带来困难，另外还使漏磁增加，最终影响电机出力。(6)优化磁钢设计：平行充磁情况下电机气隙磁场和反电势波形更接近正弦波，平行充磁对转矩脉动影响较小；电机极对数越大，转矩脉动越大；电机极弧系数越大，转矩脉动越小[8]。(7)无槽式绕组：齿槽转矩本质上是由永久磁钢产生的磁通势与由于定子开槽引起的磁阻变化相互作用而产生的，因此最彻底而又简单的方法是采用无槽式绕组结构。无槽结构早在上世纪70年代中叶就应用于直流电机中，电枢绕组有粘贴在光滑转子表面的，也有做成动圈式(moving coil)的，或者是盘式电机的印刷绕组(printed circuit winding)，不管采用何种形式电枢绕组的厚度始终是实际气隙的组成部分，因此无槽式电机的实际等效气隙比有齿槽电机大得多，所需的励磁磁势也要大许多，这在早期限制了无槽电机的容量和发展。近几年来随着NeFeB等高磁能积的永磁材料的迅猛发展，为无槽式永磁Rl机的实用化提供了契机。目前应用于永磁无刷直流电动机的无槽式绕组主要可分为三大类：环形绕组、非重叠集中绕组和杯形绕组。(8)辅助凹槽法:加辅助凹槽的目的是减少主要的谐波分量，同时辅助凹槽本身会产生谐波，当辅助凹槽产生的谐波与原定子产生的谐波同相位变化时，会使定位力矩升高；反之，会使定位力矩降低[10]。辅助凹槽中心线与定子冲片中心线的夹角决定了二者是同相还是反相。所加辅助凹槽产生的谐波，将会抵消原来有害的谐波分量的P次谐波，同一冲片在对称位置上增加两个辅助凹槽的作用是相互抵消谐波分量，合适角度的选择，冲片坑口开口位置的减小，都能够减少能量变化。同一冲片上，辅助凹槽在对称位置上排布能取得较好的效果。8. 直流无刷电机驱动波形
齿槽转矩造成的，磁路做得好就比较顺，具体如下： 齿槽转矩Cogging torque，是永磁电机的固有现象，它是在电枢绕组不通电的状态下，由永磁体产生的磁场同电枢铁心的齿槽作用在圆周方向产生的转矩。
它的产生来自于永磁体与电枢齿之间的切向力，使永磁电动机的转子有一种沿着某一特定方向与定子对齐的趋势，试图将转子定位在某些位置，由此趋势产生的一种振荡转矩[1]。无刷直流电动机电枢铁心为了安放定子绕组必定存在齿和槽,由于齿槽的存在,引起气隙的不均匀,一个齿距内的磁通相对集中于齿部,使得气隙磁导不是常数。当转子旋转时,气隙磁场的贮能就发生变化,产生齿槽转矩,这个转矩是不变的,它与转子位置有关,因而随着转子位置发生变化,就引起转矩脉动[2]。它与转子的结构尺寸、定子齿槽的结构、气隙的大小、磁极的形状和磁场分布等有关，而与绕组如何放置在槽中和各相绕组中馈入多少电流等因素无关。齿槽转矩会使电机转矩波动，产生振动和噪声，出现转速波动，使电机不能平稳运行，影响电机的性能。同时使电机产生不希望的振动和噪声。在变速驱动中，当转矩脉动频率与定子或转子的机械共振频率一致时，齿槽转矩产生的振动和噪声将被放大。齿槽转矩的存在同样影响了电机在速度控制系统中的低速性能和位置控制系统中的高精度定位。二、不同 削弱方法及对比分析 (1)斜槽或斜极：定子斜槽或转子斜极是抑制齿槽转矩脉动最有效且应用广泛的方法之一,该方法主要用于定子槽数较多且轴向较长的电机[3]。实践证明，斜槽使电机电磁转矩各次谐波的幅值均有所减小。而斜槽或斜极引起的绕组反电动势的币弦化将会增大电磁转矩纹波。斜极由于加工复杂、材料成本高而在工程上很少采用。(2)磁极分块移位:由于转子斜极会使成本大大增加,并且加工工艺也会变得复杂,因而应用中往往采用磁极分块移位法,由通过计算得到磁极极弧系数,然后再把它优化,最后把几段分块磁钢沿周向错开一定角度安放来近似等效成一个连续的磁极[4],通常有两种移位方法:连续移位和交差移位,前者消除的是磁钢分块数目整数倍以外的所有齿槽转矩谐波成分,后者只能消除齿槽转矩的奇数次谐波,对偶数次谐波没有影响。(3)分数槽法：此方法可以提高齿槽转矩基波的频率，使齿槽转矩脉动量明显减少。但是，采用了分数槽后，各极下绕组分布不对称从而使电机的有效转矩分量部分被抵消，电机的平均转矩也会因此而相应减小[5]。(4)磁性槽楔法：采用磁性槽楔法就是在电机的定子槽口上涂压一层磁性槽泥，固化后形成具有一定导磁性能的槽楔。磁性槽楔减少了定子槽开口的影响，使定子与转子间的气隙磁导分命更加均匀，从而减少由于齿槽效应而引起的转矩脉动[6]。由于磁性槽楔材料的导磁性能不是很好，因而对于转矩脉动的削弱程度有限。(5)闭口槽法：定子槽不开口，槽口材料与齿部材料相同,槽口的导磁性能较好，所以闭口槽比磁性槽楔能更有效地消除转矩脉动[7]。但采用闭口槽，给绕组嵌线带来极大不便，同时也会大大增加槽漏抗，增大电路的时间常数，从而影响电机控制系统的动态特性。也可通过减少槽口宽度来减少齿槽转矩越，但槽口宽度的减小能够削弱齿槽转矩，却给绕组下线工艺带来困难，另外还使漏磁增加，最终影响电机出力。(6)优化磁钢设计：平行充磁情况下电机气隙磁场和反电势波形更接近正弦波，平行充磁对转矩脉动影响较小；电机极对数越大，转矩脉动越大；电机极弧系数越大，转矩脉动越小[8]。(7)无槽式绕组：齿槽转矩本质上是由永久磁钢产生的磁通势与由于定子开槽引起的磁阻变化相互作用而产生的，因此最彻底而又简单的方法是采用无槽式绕组结构。无槽结构早在上世纪70年代中叶就应用于直流电机中，电枢绕组有粘贴在光滑转子表面的，也有做成动圈式(moving coil)的，或者是盘式电机的印刷绕组(printed circuit winding)，不管采用何种形式电枢绕组的厚度始终是实际气隙的组成部分，因此无槽式电机的实际等效气隙比有齿槽电机大得多，所需的励磁磁势也要大许多，这在早期限制了无槽电机的容量和发展。近几年来随着NeFeB等高磁能积的永磁材料的迅猛发展，为无槽式永磁Rl机的实用化提供了契机。目前应用于永磁无刷直流电动机的无槽式绕组主要可分为三大类：环形绕组、非重叠集中绕组和杯形绕组。(8)辅助凹槽法:加辅助凹槽的目的是减少主要的谐波分量，同时辅助凹槽本身会产生谐波，当辅助凹槽产生的谐波与原定子产生的谐波同相位变化时，会使定位力矩升高；反之，会使定位力矩降低[10]。辅助凹槽中心线与定子冲片中心线的夹角决定了二者是同相还是反相。所加辅助凹槽产生的谐波，将会抵消原来有害的谐波分量的P次谐波，同一冲片在对称位置上增加两个辅助凹槽的作用是相互抵消谐波分量，合适角度的选择，冲片坑口开口位置的减小，都能够减少能量变化。同一冲片上，辅助凹槽在对称位置上排布能取得较好的效果。
9. 直流无刷电机三相电压波形
三相负序电压公式有W=Pt,W=UIt,(电能＝电功率x时间) 有时也可用W=U^2t/R=I^2Rt 1度=1千瓦时=3.6*10^6焦P：电功率 W：电功 U:电压 I:电流 R：电阻 T:时间 电能质量计算公式大全 1. 瞬时有效值：
刷新时间1s。
(1) 分相电压、电流、频率的有效值
获得电压有效值的基本测量时间窗口应为10周波。
① 电压计算公式：
相电压有效值 ，式中的 是电压离散采样的序列值（ 为A、B、C相）。
② 电流计算公式：
相电流有效值 ，式中的 是电流离散采样的序列值（ 为A、B、C相）。
③ 频率计算：
测量电网基波频率，每次取1s、3s或10s间隔内计到得整数周期与整数周期累计时间之比(和1s、3s或10s时钟重叠的单个周期应丢弃)。测量时间间 隔不能重叠，每1s、3s或10s间隔应在1s、3s或10s时钟开始时计。
(2) 有功功率、无功功率、视在功率（分相及合相）
有功功率 ：功率在一个周期内的平均值叫做有功功率，它是指在电路中电阻部分所消耗的功率，以字母P表示，单位瓦特 (W)。
计算公式：
相平均有功功率记为 ，式中 和 分别是电压电流离散采样的序列值（ 为A、B、C相）。
多相电路中的有功功率：各单相电路中有功功率之和 。
相视在功率
单相电路的视在功率：电压有效值与电流有效值的乘积，单位伏安(VA)或千伏安(kVA)。
多相电路中的视在功率：各单相电路中视在功率之和 。
相功率因数
电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数，用符号cosΦ表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即cosΦ=P/S
计算公式：
多相电路中的功率因数：多相的有功功率与视在功率的比值。
无功功率 ：单相电路中任一频率下正弦波的无功功率定义为电流和电压均方根值和其相位角正弦的乘积，单位乏 (Var)。（标准中的频率指基波频率）
计算公式：
多相电路中的无功功率：各单相电路中无功功率之和 。
(3) 电压电流不平衡率(不平衡度)
不平衡度：指三相电力系统中三相不平衡的程度。用电压、电流负序基波分量或零序基波分量与正序基波分量的方均根百分比表示。电压、电流的负 序不平衡度和零序不平衡度分别用 、 和 、 表示。
首先根据零序分量的计算公式计算出零序分量，如果不含有零序分量，则按照不含零序分量的三相系统求电压电流不平衡度。如果含有零序分量，则按照含有零序分量的三相系统求电压电流不平衡度。含有零序分量要求出正序分量和负序分量，通过FFT求出工频信号的幅值和相位，然后参照文中正序分量和负序分量的求法，求出正序分量和负序分量，再根据含有零序分量不平衡度的计算公式求出电压和电流不平衡度。要求计算电压不平衡合格率（计算公式标准中没有给出）。
(4) 电压电流相角
在交流电路中，电压与电流之间的相位差(Φ)就是功率因数角。功率因数角的余弦叫做功率因数，用符号cosΦ表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功 率的比值，即cosΦ=P/S。
(5) 线电压有效值
计算公式：
线电压有效值 （ ， 为A、B、C相）（电流分量可仿照电压算法求出）
(6) 频率
测量电网基波频率，每次取1s、3s或10s间隔内计到得整数周期与整数周期累计时间之比(和1s、3s或10s时钟重叠的单个周期应丢弃)。
2. 能量
基本概念：
有功电能：有功功率对时间的累积称为有功电能，单位是Wh或kWh。
无功电能（乏—小时）：
单相电路中无功电能定义的无功功率对时间的积分，单位kVar。
三相电路中无功电能各项无功电能的代数和。
视在电能：视在功率对时间的累积称为视在电能，单位是kVAh。
基波电能：基波功率对时间的累积称为基波电能，单位是kWh。
谐波电能：周期性交流量中基波电能以外的电能总和，单位是kWh。
正向有功：输入有功一般也叫做正向有功，指电流从输入端子到输出端子的方向。
反向有功：输出有功叫做反向有功，电流方向与正向相反。
输入无功：输入无功指电流滞后于电压时，线路所具有的无功。
输出无功：指电流超前于电压时所具有的无功。
组合有功电能：对正向、反向有功电能进行加、减组合运算得出的有功电能，单位是kWh。
有功组合方式特征字（在电力行业标准DL/T 645-2007 多功能电表通信协议附录C中 有相关说明）：
Bit7
Bit6
10. 无刷直流电机波形不对称
如果交流电压大于直流电压，形成正负波形不对称的交流电压，波形一大一小。
如果直流电压大于交流电压，形成带有交流纹波的直流电压（比如整流后没有滤波的电压就是这样的带纹波的直流电压。
电流该怎么流还是怎么流。
串联后，得到两者叠加的电压源，即交流电源发生偏移而已。
以正弦波U=U(m)sin2πft和直流电U=B串联为例，串联后得到U=U(m)sin2πft+B
11. 无刷电机的波形
电调即为电子调速器
（Electronic Speed Control，ESC），有电子是不是就有机械呢？是的，很久之前早期的调速器是使用舵机控制可调电阻拨片来实现，此类称为机械调速器，现已退出历史舞台，就不再说了。电调主要作用是根据给定的控制信号控制电机的转速，说一千道一万，就是一个调速器而已。
根据控制电机种类不同，可以分为有刷电调和无刷电调。当然随着无刷电机的大力发展，在相同功率下无刷电机的体积比有刷电机小很多以及无刷电机控制方案逐渐成熟和完善，使得无刷电调在市场上逐渐占据了主流。对于我们搞电机控制的人来说，电机调速就那几种”套路”，况且这个还是无刷直流电机
，从本质上来讲，还是属于直流电机。只不过将原来有刷直流电机的机械换向器，改成了现在的电子换相器。那么直流电机怎么调速？最常用的当然还是调电机的输入电压了。一般无刷直流电机的调速是也用PWM 波形来控制。
无刷电调输入端一样是2根线，正负极电源，无刷输出3根线。无刷电机 KV 值定义为：转速/V，意思为输入电压每增加 1 伏特，无刷电机空转转速增加的转速值。比如说，标称值为 1000KV 的外转子无刷电机，在 11 伏的电压条件下，最大空载转速即为： 11× = 1000 11000 rpm（ rpm 的含义是：转/分钟）。要说电调的核心技术：
1.PWM波形的产生（控制器的选择）
市场上单片机，DSP，ARM，等等处理器都可以实现，而这些处理器一般输出的PWM电压也就5V左右，其能量并不足以驱动无刷直流电机，所以必须要再接功率管来驱动无刷电机。功率管可以选择MOSFET（场效应管），也可以选 IGBT（绝缘栅双极晶体管）。这二者有啥优劣，请参看《模拟电子技术基础(第4版)》。2.驱动电路的设计（硬件设计）
电池电压监测电路，换相控制电路
，电流检测电路，反电势过零检测电路，
保护电路，
3.软件编程实现第2步
个人认为，难就在驱动电路的设计和软件编程控制算法的实现上。