直流无刷电机在工业工程中的应用主要集中在制造工程或工业自动化设计上。在制造中，无刷电机主要用于运动控制、定位或驱动系统。无刷电机非常适合制造应用，因为它们具有高功率密度、良好的速度-转矩特性、高效率、宽速度范围和低维护。直流无刷电机在工业工程中常见的用途是直线电机、伺服电机、工业机器人的执行器、挤出机驱动电机和数控机床的进给驱动。无刷电机通常用作可调速或变速应用中的泵、风扇和主轴驱动器，因为它们能够产生具有良好速度响应的高扭矩。此外，它们可以很容易地实现远程控制自动化。由于它们的结构，它们具有良好的热特性和高能效。为了获得可变速度响应，无刷电机在包括电子电机控制器和转子位置反馈传感器的机电系统中运行。
直流无刷电机广泛用作机床伺服驱动器的伺服电机。伺服电机用于机械位移、定位或精密运动控制。直流步进电机也可用作伺服电机；然而，由于它们采用开环控制运行，它们通常会出现扭矩脉动。直流无刷电机更适合用作伺服电机，因为它们的运动基于闭环控制系统，可提供严格控制和稳定的运行。无刷电机用于工业定位和驱动应用。对于装配机器人，无刷步进或伺服电机用于定位用于装配的零件或用于制造过程（例如焊接或涂漆）的工具。无刷电机也可用于驱动线性执行器。直接产生直线运动的电机称为直线电机。直线电机的优点是可以产生直线运动而不需要传动系统，如滚珠丝杠、丝杠、齿条和小齿轮、凸轮、齿轮或皮带，这对于旋转电机来说是必需的。众所周知，传输系统会引入较低的响应性和降低的准确性。直接驱动无刷直流直线电机由带磁齿的开槽定子和具有永磁体和线圈绕组的移动执行器组成。为了获得线性运动，电机控制器激励致动器中的线圈绕组，引起磁场的相互作用，从而产生线性运动。管状直线电机是以类似方式运行的另一种直线电机设计形式。
直流无刷电机已成为包括直升机和无人机在内的模型飞机的流行电机选择。它们有利的功率重量比和广泛的可用尺寸，从 5 克以下到额定功率高达千瓦级的大型电机，已经彻底改变了电动模型飞行市场，几乎取代了所有有刷电机，除了用于低功率廉价的玩具级飞机。[需要引用]他们还鼓励发展简单、轻便的电动模型飞机，而不是以前的内燃机为更大更重的模型提供动力。现代电池和无刷电机增加的功率重量比允许模型垂直上升，而不是逐渐上升。与小型辉光燃料内燃机 相比，低噪音和重量轻是它们受欢迎的另一个原因。一些对使用内燃机驱动的模型飞机的法律限制，通常是由于潜在的噪音污染——即使在近几十年几乎所有模型发动机都有专门设计的消声器——也支持转向高-电力电力系统。
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