无传感器无刷直流电机因具有体积小、重量轻、效率高及可靠性好等优点,已经广泛应用于航模领域。航模上用的无刷直流电机因其结构的不同又可分为外转子无刷直流电机和内转子无刷直流电机,本文设计了一种可用于遥控飞机模型的微型外转子永磁无刷直流电动机,并设计了对应的控制器。首先,本文从永磁材料、磁体结构、充磁方式、极槽安排、绕组分布等方面分析了外转子永磁无刷直流电机的设计要求,根据电机经典磁路设计方法及公式计算了电机的各项参数。同时,为了验证电机设计参数的合理性,建立了电机的有限元仿真模型,利用有限元法获得了样机的静态特性及基本性能,对电机转矩、气隙磁场等参数进行了仿真计算。其次,开发了一套基于Atmega88单片机的无位置传感器无刷直流电动机控制器,设计了基于反电势过零检测方法的硬件控制电路,详细介绍了系统外围电路,功率电路和反电势检测电路等主要组成部分;软件部分首先论述了整体设计并给出了主程序流程图,然后分别介绍了调速脉冲检测,电机自启动,无传感器运行等主要子程序的流程。