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电机，以及它如何影响我们的日常生活。
从19世纪初开始，人们就已经认识到了电磁现象，并逐渐将其应用于工业生产中。随着技术不断进步，我们发现了直流、感应和同步三种类型的电机。其中，无刷永磁同步电机(PMSM)是一种历史悠久且强大的设备。
起初，由于启动和变速的复杂性，人们并不广泛地使用无刷电机。但近年来，随着永磁体技术的提升以及对节能环保意识的提高，无刷电机会继续向前发展，并在各个领域内取得飞跃性的进步。
那么，无刷电机与直流有刷电机会有哪些不同呢？直流有刷電機因其可控性高、效率高以及小型化设计而被广泛使用。而无刷電機由于没有转子上的滑动联系点，所以拥有更长寿命、更低噪音运行并且维护更加简单。此外，它还提供了最高级别的控制精度，同时具有较高结构自由度，使得它可以轻松融入各种电子设备中。这就是为什么无刷電機越来越多地出现在我们的家用产品、办公自动化设备和工业机械等场合中的原因。
图1 展示了直流有 brushes 和 无 brushes 电機之间结构差异，而图2 则展示了如何根据旋转方式将直流無 brushes 电動機分类。通过这些分类，我们可以了解到这类電動機既是一个独立类型，也是一个包含PMSM和步進電機家族的一部分。
当無 brushes 電動機工作时，它们利用轉子的永久磁鐵作为轉子（旋轉部件），並將線圈作為定子（固定部件）。通過逆變器與外部交流供應進行連接，並根據轉子的位置來調整線圈中的電流，這樣就可以實現無需維護或替換任何運動部件即可運行長時間。在這個過程中，可以通過三種主要方法來偵測轉子的位置：一是監聽線圈產生的感應信號；二是使用霍爾傳感器來檢測磁場變化；三是在沒有感應信號的情況下，依靠定義好的參數值進行推算估算。
圖3 顯示了無 brushes 直流電動機如何工作，其核心在於正弦波或方波驅動技術。在正弦波驅動中，我們會根據輸入頻率與轉子速度之間存在關係來調整輸出的功率，這樣我們就能夠獲得所需速度及扭矩。此外，一些較為先進控制策略如矢量控制還允許我們對系統性能進行更加精細調節，以滿足特定的應用需求。
總結來說，不论是在家庭用品还是工业应用场景中，无brush electric motors都已成为不可或缺的一部分，其功能与便利性使它们成为现代社会不可分割的一部分。随着技术不断进步，这些小巧、高效且智能化的驱动系统预计将会继续占据更多市场空间，为人类带来更多便利。
