电机厂家巨擘揭秘无刷电机的神奇世界你准备好探索了吗
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！自19世纪初电磁现象被发现以来，随着工业化时代的到来，无刷电机逐渐成为了电子系统中的一个关键组成部分。工程技术人员不断发明各种类型的电机，如直流、感应和同步电机。
作为永磁同步电机(PMSM)的一种，无刷电机会历经数百年发展，但起初由于启动和变速困难，它并未被广泛应用于各个行业，除非有昂贵控制机构。在人们对节能意识的提升以及强大的永磁体改进下，无刷电机会迅速发展其应用范围。
直流有刷与无刷差异
直流有刷（通常简称为直流）具有良好的可控性、高效率、小型化设计等优点，是最常见的使用方式。但相比之下，无刷不需要带动器或换向器，因而它更耐用、易维护且噪音低。此外，由于这些优势，无刷得到了更多空间，在工业设备、办公自动化设备及家用产品中得到广泛使用。
图1 直流有擦与无擦结构区别
尽管直流无擦和PMSM拥有相同的大致结构，他们仍然以不同的形式存在。它们可以根据旋转方式进行多种分类，如以下所示：
图2 无擦分类
工作原理
在工作状态下，无擦将永磁体作为转子，并将线圈作为定子。当逆变器按照特定的顺序切换外部交流信号时，不会出现任何磨损，因此得名“不刮”。此过程依赖于检测转子的位置，并通过调整线圈中的当前来改变转子的方向。
三种主要方法用于检测转子位置：第一种是通过感知生成了定向场；第二种利用霍尔传感器，可以同时监测三个不同方向上的变化；最后一种则基于感应产生从其他方向上来的变化，这对于某些特殊情况下的操作非常重要。
图3 无擦工作原理
两大基本驱动法则加上一些复杂计算法则如矢量控制或弱场控制使得其更加精确高效地运行。
方波驱动
依据转子的角度切换开关，使定子线圈产生适当大小和方向，以便旋转。
正弦波驱动
使用逆变器生产三相交流信号，每一相位之间偏移120度，然后调整线圈大小及方向。
图4 无擦模式
目前这类产品已经普遍应用于家用商品、汽车电子产品、工业设备自动化系统及便携式消费品等领域，将会继续推进技术创新，为未来市场提供更多可能性。
