在电机控制领域，无刷电机是应用最为广泛的电机类型之一。今天，让我们一起探索生活中无处不在的无刷电机！

从19世纪初开始，人们就对电磁现象产生了兴趣，这标志着电机历史的开始。随着技术的进步，工程师们不断创造新的型号，如直流(DC)、感应和同步电机。在这些中，无刷永磁同步电机会成为其中的一员，其历史悠久，但起初由于启动和变速的问题，它并未被广泛使用。然而，随着永磁体强化以及节能意识提升，无刷电机会迅速发展起来。

直流有刷与无刷之间的区别

直流有刷（通常称为DC）因其可控性高、效率高且易于小型化而非常常见。但相比之下，无刷不需要电子刹车或换向器，因此更加耐用、易于维护，并且噪音更低。此外，它既拥有直流有刷相同的可控性，也拥有较高自由度，更适合嵌入式设备。正因为如此，无擦電機得到了广泛应用，在工业设备、办公自动化及家用产品上都可以找到它。

图1：展示了直流有擦与无擦電機结构上的差异

尽管PMSM和步进都是直流无擦家族中的成员，但它们也有所不同。如图2所示，它们可以根据旋转方式进行多种分类。

图2：展示了直流無擦電機多样的分类

如何工作？

当無擦電機运行时，首先将永久磁体作为转子，而线圈则作为定子。在外部逆变器驱动下，将当前转子的位置导入到线圈，以确保其顺利运转。这涉及到检测轉子的位置，并通过逆变器来改变線圈中的電流量以匹配轉子的运动。

三种主要方法用于检测轉子位置：一是通過檢測線圈中的變化來進行；二是使用霍尔传感器来捕捉轉子的磁场变化；三是通过感应产生的交流压力来确定转子位置，这对于無感應類別尤其重要。

图3：展現了無擦直接當前的運作過程

無擦電機具有兩種基本控制方法，並且還有一些較為複雜的情況需要進一步計算，如矢量控制和弱場控制。

方波驅動：

通過檢測轉子的角度並根據該角度切換逆變晶體開關狀態，以此調整定子線圈中的流量使得轉子旋轉。

正弦波驅動：

通過檢測旋轉角度並產生120°相移3相交流壓力，再調整定子線圈中的流量大小與方向。

圖4：顯示了無拉時脈驅動情況

目前，隨著技術持續進步，無拉時脈仍然在各個領域發揮著巨大的作用，不僅限於家用產品、汽車電子、新興工業設備等，這樣看來這種技術將繼續擴展它們的地位，並可能發展出更多新功能與應用。如果你對這些話題感到好奇，我們會繼續探討更多相關信息。你準備好了嗎？