电气自动化技术就业方向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，让我们一起探索生活中无处不在的无刷电机！它的历史可以追溯到19世纪初，当时科学家们发现了电磁现象，并逐渐成为了工业化时代电子系统不可或缺的一部分。随着技术的发展，工程师们发明了多种类型的电机，如直流、感应和同步电机。
作为永磁同步电机(PMSM)的一个分支，无刷电机会经过数百年的发展，但起初由于启动和变速困难，它仅限于拥有昂贵控制设备的工业应用。在近年来，随着强大的永磁体改进以及人们对节能意识提升，无刷电机会在各个领域迅速扩展其影响力。
直流有刷与无刷区别
直流有刷（通常简称DC）具有可控性高、效率高、小型化易做等特点，是最常用的类型。而无刷则不同，不需要带有动作机构和换向器，因而其使用寿命更长、维护简单、运行噪音低。此外，它不仅保持了直流有刷高可控性的同时，还拥有较高结构自由度，便于嵌入设备中。正因如此，无擦机械得以逐步普及，现在已经遍布工业设备、中小型办公自动化设备和家庭用具上。
图1 直流有刷新与无刷新结构区别
虽然两者外观相似，但直流无刷新与PMSM共享基本相同之处。然而，这也意味着它既是一个家族成员，也是一个独立存在之物。这一分类如图所示，可以根据旋转方式进行多种分组。
图2 无刷新分类
工作情况
在工作时，无擦机械将永磁体用作转子，而线圈则作为定子。当外部逆变器根据旋转方向控制线圈中的切换时，配合检测转子位置的逆变器，将当前位置信息输入到该过程中。一旦成功，这便实现了精确操控。
检测方法主要包括三种：第一是通过检测交流流量，从而指导磁场定向；第二利用霍尔传感器测量三个传感器之间差异，以此确定转子的位置；第三就是通过感应产生变化来监视位置变化——这也是弱场控制方法之一展示出的灵活性。
图3 无刷新工作原理
基于这些基础，我们还可以进一步拓展二次计算法，如矢量驱动或弱场驱动，这些都是复杂但有效的手段使得无擦机械更加智能、高效地操作：
方波驱动
依据角度调整开关状态，以及改变定子的线圈方向，使得运动发生，同时保证持续稳定的速度输出。
正弦波驱动
通过调节角度以达到120度相移，对交流功率源进行调配，然后再次调整定子的线圈方向大小。
图4 无刷新车辆驾驶状态
总结来说，无擦机械目前已被广泛应用于各种电子产品，其中包括家用产品、汽车电子系统、工业设立自动化工具以及便携消费品等行业。在未来随着不断推进科技研究，其应用范围可能会变得更加庞大且广泛。
