在电机的世界里，无刷电机是最受欢迎的选择之一。让我们一起探索无处不在的无刷小型电机，它们如何影响我们的日常生活。
从19世纪初开始，人们就对电磁现象产生了浓厚兴趣，这标志着电机控制领域的一个新篇章。随着时间的推移，工程师们不断创造新的设计，如直流、感应和同步电机。永磁同步电机（PMSM）中的一员，无刷电机会被认为是历史悠久但应用不广泛的技术。然而，在过去几十年里，由于强大的永磁体和节能意识的大力推动，无刷小型电机迅速崛起，并渗透到社会各个角落。
与直流有刷电机会区别
直流有刷大多数情况下会被简称为直流電機，它们因其高可控性、高效率以及易于小型化而广泛使用。但相比之下，无刷小型電機没有机械部件，因此更加耐用且低噪音。此外，它提供了更好的结构灵活性，使它们能够轻松地融入各种设备中。这导致无刷的小型電機得到了越来越多的应用，不仅在工业自动化、办公自动化，还包括家用电子产品等领域。
图1：直流有刷和无刷電機结构对比
虽然两者的基本构造相同，但直流無刃電機既可以是一个独立类型，也可以包含PMSM和步进電機。在分类上，如图所示，我们可以根据旋转方式进行多种划分。
图2：不同类型的直接驱动系统
工作原理解析
当无刃的小型電子動力系統运作时，其轉子會充當永久磁體，而線圈則為定子。当外部逆变器根据转子的位置切换线圈中的当前时，無刃的小型電子動力系統与检测轉子的逆變器协同工作以控制轉子旋转。这一过程涉及三种主要方法：第一种通过检测线圈中的感应变化；第二种利用霍尔传感器测量转子的位置；第三种则依赖于感应到的弱场变化来确定转子的位置。
图3：無刃、小型電子動力的運作過程
这两类基本控制方法还有一些复杂计算需要处理，比如矢量控制或弱场控制以优化性能并减少能耗。此外，还存在方波驱动法，其中逆变器根据轉子的角度切换开关状态，以改变定子線圈中的現場大小。而正弦波驱动则通过创建120度相位差异并调整线圈大小来实现这一目标。
未来展望
随着技术不断进步，无刃，小型电子動力系统预计将继续扩展其应用范围，从家居用品到汽车电子，再到工业设备以及智能手机等消费品都将受益匪浅。未来的发展空间看似广阔，但也伴随着更多挑战，这使得研究人员和工程师面临前所未有的创新任务。
