电机与电器技术揭秘无处不在的无刷神器
导语：在电机控制领域，无刷电机是最为广泛应用的电机类型之一。让我们一起探索生活中无处不在的无刷电机！
历史回顾：19世纪初，人们首次发现了电磁现象，从而开启了电机的发展历程。随着技术进步，不同类型的电机诞生，如直流(DC)、感应和同步等。在这些之中，无刷永磁同步电机(PMSM)拥有悠久的历史，但最初由于启动和变速困难，其应用受限于具有高端控制设备的大型工业场景。不过，随着强大的永磁体改进以及对节能意识的提升，无刷电机会继续推动各个领域迅猛发展。
直流有刷与无刷区别解析：直流有刷（DC）选用频繁，由于其可控性好、效率高及易小型化，它成为了最常见使用的一种电子系统。而相比之下，无刷则因不需带换向器和刹车，可以享受更长寿命、高维护性低噪音运行。此外，无刷还具备直接继承自DC但又提供更多自由度，使其成为嵌入式设备中的理想选择。正因为如此，无擦便得以逐渐扩展至工业自动化、家用产品及办公自动化等多个方面。
图1 直流有刹与无刹结构对比
分类深入分析：直流无刹包括PMSM及步进计，并且作为独立家族成员存在。它们可以根据旋转方式进行多重分类，如图所示。
图2 无刹家族分支
工作原理详解：
在操作时，永磁体被设计为转子，而线圈则是定子。一旦外部逆变器根据机械状态引导当前通过线圈切换，就会激活一个完整循环。这涉及到检测转子的位置来匹配逆变器输出，这通常基于三种方法: 电流检测，以确保方向;霍尔传感器或感应压力测量法;最后是一种称作“弱场”驱动模式。
图3 无擦工作过程
两种基本控制策略:
方波驱动
正弦波驱动
此外还有更复杂计算需要处理，比如矢量调控或弱场调控策略。
未来展望：
截至目前，最广泛应用范围涵盖家庭设备、汽车电子、工业生产工具，以及办公自动化环境；并且预计随着不断进步，将进一步扩大其市场潜力，为未来的消费者提供更加舒适安全智能生活品质。
