有刷电机的换极是透过转子的机械操作(转子搭载线圈接触碳刷),电调需要做的只是按遥控所传来的要求供应电力,并不需要知道转子运转时的位置。而无刷电机的转子只是磁石,按电机内的电磁场分布而转动,由于没有碳刷的接触,阻力减少,效率自然高得多。
但这样的设计也不是没有难度的,由于缺乏如有刷般的电接触(碳刷与转子)作机械式的换极操作,无刷电调必须知道转子在运转时之正确位置,才能准确进行换相(运行时,无刷电机的三相电中,只会有其中两相有电流通过,电调透过在三相中轮流交换电相,推动转子),提供所需电磁场,现时解决这个难题大致是通过有感或无感的方案来实现
有感的方案是透过在电机内加装感应装置(主要以霍尔效应 霍尔感应器为基础),确定转子位置,然后透过传感线反遣给有感电调,后者再根据所得资料为电极进行换相。可以想象有感方案在理论层面是比较完美的,因为电调在任何时间都可以「知道」转子的正确位置,从而为下一个相位换相,所以一般而言,有感的系统无论在高低速都会表现得比较柔顺(当然亦取决于每个厂家在其中加进的自家操控程式水平,但那已是如何应用有感方案的问题了
然而,有感方案也不是全无缺点,首先是价格,由于要加上感应装置,成本自然较高,其次是感应装置必须安装在电机内,操作温度会比较高,在极端温度时不单转子会消磁,感应装置也会可能损环,令电机失灵。
无感的方案是透过检测电调输出相位中的反电动势(BEMF)来「计算」转子的位置,当中牵涉很多程式的修正以确保能在有杂讯下仍能有效检测相位中零电位出现的时值,从而正确算出转子位置。由于无感方案必须动态收集反电动势讯号来「推测」转子的位置,故电机起动初期的表现肯定会比较迟钝,但一旦收集足够数据,运算程式进入状态(起动后提速运行会让电调更早进入状态),与有感系统也分别不大(厂家的运算程式太烂则作别论)
如何选择有感还是无感呢?
故此,有感与无感还是看需要而定,要比赛的,有感是比较合理的选择,自娱的话,无感性价比高(能坏的元件也较少),也是不错的,而且按理论,无感的电调应该是可以配有感的电机(纯粹理论,我没有试过),但有感电调一般是不能配无感电机(个别厂家可能有两用的),无感电调实用性可能会更高一点呢。