直流电机原理图揭秘无刷电机的神奇世界

导语：在电机控制领域，无刷电机是最为广泛应用的类型之一。现在，让我们一起深入探索生活中无处不在的无刷电机！自19世纪初电磁现象被发现以来，电机便成为了工业化时代电子系统中的核心。随着技术进步，工程师们创造了直流、感应和同步等多种类型的电机。

无刷电机会永远与我们的生活紧密相连，它以其高效可靠性而闻名，但最初由于启动和变速困难，被限制于昂贵控制设备的工业应用中。不过，随着强大的永磁体改进以及人们对节能意识的提升，无刷电机得到了飞速发展。

直流有刷与无刷差异

直流有刷（通常简称为直流）具有可控性好、效率高、小型化易实现等特点，是最常见的选择。而无刷则不同，不需要传统需转动换向器及使用擦洗带，因而寿命更长、维护简单且噪音低。此外，它还保持了高可控性的同时拥有较大结构自由度，使其适合嵌入式设计。这些优势促使无刷进入更多领域，如工业设备、办公自动化和家用产品，并迅速扩展其应用范围。

图1 直流有刷与无刷结构对比

虽然直流两者都属于同一家族——包括PMSM和步进——但它也独立作为一个单独类型存在。根据旋转方式，可进行多重分类，如下所示：

图2 直流无擦分类

工作状态分析

在运作时，无擦将永磁体用于转子，而线圈则用于定子。在逆变过程中，根据旋转方向调整线圈中的当前，这要求检测并配合使用逆变器来同步操作。这意味着通过三种主要方法来识别位置：一种是基于检测定子的当前变化；另一种利用霍尔传感器直接读取该场变化；第三种，则通过感应产生因转子的运动而改变的情况来确定位置。这最后一种属于未感知型模式。