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。随着技术的不断进步，工程师们创造出了多种类型的电机，包括直流(DC)、感应和同步等。无刷永磁同步电机(PMSM)作为一种特殊类型，它拥有悠久的历史，但最初由于启动和变速困难，只局限于具有高端控制系统的大型工业设备。

然而，在近年来，由于强大的永磁体改进以及人们对于节能意识的提高，无刷电机会在各个行业得到快速发展。这使得它成为一种更加受欢迎和可持续发展的手段。

直流有刷与无刷之间存在显著差异

直流有刷（通常简称为直流）具有很好的可控性、高效率、易于小型化等优点，是最常用的电子系统之一。而相比之下，无刷则不需要传统意义上的“有”或“换”，因此其使用寿命更长、维护简单且噪音低。此外，它还保留了直流有刷的一些优势，如高可控性，并且结构灵活，便于嵌入设备中。

正因为如此，无刷变得越来越普遍，现在可以在工业自动化设备、小型家用产品乃至办公室自动化中找到它的地位。

图1 直流有及无brush motor comparison

图2 Direct Current Brushless Motor Classification

工作原理

当一个无brush motor运行时，它首先将永磁体作为转子，而线圈则被设计成定子。在外部逆变器驱动下，将当前转子的位置与线圈中的切换结合起来，以确保转子正确地旋转。

检测转子的方法主要分为三类：一是通过检测线圈中的变化而实现；二是利用霍尔传感器读取每次旋转所需三个不同的值；三是通过感应产生而非直接测量到的微小信号以确定位置。

图3 Direct Current Brushless Motor Operation Process

控制方法

虽然两种基本方法已经足够，但还有许多复杂计算过程，比如矢量控制和弱场控制也适用于这种模式。

方波驱动与正弦波驱动都是两个不同方式进行操作。一种基于角度改变开关状态以调整定子的方向，一种则基于角度信息创建120度相移交流力并改变方向大小。

图4 No-brush DC Motor Drive State

综上所述，无brush motors因其多功能性和节能特点已成为现代生活不可或缺的一部分，从家用产品到汽车电子再到工业自动化，其影响力不断扩大，而且随着技术日新月异，我们预计未来这项技术会继续取得巨大突破。