近年來，電動工具，也稱為電動手動工具，已被應用在機械和機械工業的許多領域。由于它們的方便和易于操作，它們已被廣泛應用于汽車維修，建筑和家庭維修以及植物和花園修剪中。電動工具設計中的技術性能和方便操作變得越來越重要，包括諸如更小尺寸，更魯棒的操作，更高的電池電壓驅動能力和更高的速度能力等因素。

無刷直流電機

    有刷電機憑借其出色的轉矩速度特性和易于控制的特性，將有刷直流電機用于此類應用，當采用有刷直流電機來控制電流時，需要換向器電刷的機械系統，電動工具需要具有正向和反向旋轉以及以不同速度操作的能力。隨著時間的推移，電刷需要更頻繁的維護和更換，這意味著有刷直流電機的使用壽命很短，這些缺點可以通過使用無刷電機來克服，例如開關磁阻電機(SRM)和無刷直流(BLDC)電機。

    出乎意料的是，BLDC電機具有與有刷直流電機幾乎相同的轉矩-速度特性。無刷直流電機比有刷直流電機具有更高的效率和更小的尺寸，而開關磁阻電機與無刷電機類型相似。電機不使用任何永磁體，其轉子僅包含鐵。它具有較低的制造成本以及堅固性，并且可以以極高的速度運行。與永磁電機相比，它的轉矩-速度特性可以更容易地適應應用要求。由于在其轉子上未安裝永磁體，這意味著僅基于繞組會產生磁場，從而導致銅損增加。

    無刷直流電機具有梯形反電動勢波形，通常需要霍爾效應位置傳感器來識別逆變器開關操作的轉子位置，這導致成本增加并降低其可靠性，霍爾傳感器對溫度變化和惡劣環境敏感，并且傳感器安裝要求精度，另外，不存在位置傳感器可以節省其體積受限的應用的空間。對于高速BLDC電機，換向信號可能會具有較大的延遲，在較大的速度范圍內，該延遲可能會超過90電度。高速無傳感器電機驅動器需要滿足兩個要求：無傳感器換向信號的產生以及減小實際換向信號與理想換向信號之間的換向誤差，該誤差必須盡可能小，線對線之間的反電動勢的換向信號的無傳感器算法。

    對于無刷直流電機驅動器，無傳感器控制已成為一個重要問題，為了解決這些問題，在過去的三十年中，許多研究已經提出了許多用于無刷直流電機的無傳感器驅動解決方案，這些方法可以分類為：反電動勢測量的方法電動勢積分方法空轉二極管導通檢測方法定子三次諧波電壓分量的檢測平均端電壓測量的檢測方法。

    無傳感器控制技術不需要虛擬的電機中性點電壓，降低了共模噪聲，不需要具有可能引起電路復雜性的相位偏移的電路。它不僅有助于解決安裝有霍爾效應位置傳感器的電機驅動器的缺點，例如由于溫度變化和惡劣環境而導致的性能下降，還可以降低轉子位置的總體成本，并減少噪聲抑制并提高電機驅動系統的穩定性。

結論

    對于惡劣環境中的高速應用，傳感器系統很可能會遇到可靠性方面的潛在問題，而無傳感器選項則更為合適。隨著電子功率器件的飛速發展和深入普及，采用了無傳感器控制技術，控制器的體積和成本都降低了。結合無刷電機體積小，重量輕，效率高，壽命長等特點，已廣泛應用于高端工業級和專業的鋰電工具領域。