特斯拉萬萬不會想到，他夢寐以求的電氣時代，是由於一個人接錯了一次線，而點燃的。
1873年，奧地利維也納世界博覽會。
彼時，在庫侖、安培、法拉第、麥克斯韋等人的努力下，電磁學的基本定律已經塵埃落定。一大堆基於電磁學定律的裝置被髮明製造了出來，這其中就有發電機和電動機。
發電機解決了電能產生的問題，從此大量廉價的電能被生產出來；然而彼時的電動機，或者說馬達（Motor），還只是實驗室的玩具，功率小，轉速慢，難以應用於工業生產。
人類空有大量廉價的電能，但除了用於照明，根本沒有用武之地。就像一個絕世高手，空有幾甲子的內力，卻根本沒有合適的招式能夠發揮出來，只能拔劍四顧心茫然。
人類距離完整的電氣時代，還差一臺能夠滿足工業應用的大功率馬達。
然而，在1873年的這一屆博覽會上，比利時發明家格拉姆在布展的時候，陰差陽錯將兩臺發電機之間的線接錯了。他把別的發電機發的電，接在了自己發電機的電流輸出端。結果，接下來就是見證奇蹟的一幕：被接入的那臺發電機居然高速旋轉了起來，發電機變成了電動機，也就是馬達。
"特斯拉萬萬不會想到，他夢寐以求的電氣時代，是由於一個人接錯了一次線，而點燃的。
1873年，奧地利維也納世界博覽會。
彼時，在庫侖、安培、法拉第、麥克斯韋等人的努力下，電磁學的基本定律已經塵埃落定。一大堆基於電磁學定律的裝置被髮明製造了出來，這其中就有發電機和電動機。
發電機解決了電能產生的問題，從此大量廉價的電能被生產出來；然而彼時的電動機，或者說馬達（Motor），還只是實驗室的玩具，功率小，轉速慢，難以應用於工業生產。
人類空有大量廉價的電能，但除了用於照明，根本沒有用武之地。就像一個絕世高手，空有幾甲子的內力，卻根本沒有合適的招式能夠發揮出來，只能拔劍四顧心茫然。
人類距離完整的電氣時代，還差一臺能夠滿足工業應用的大功率馬達。
然而，在1873年的這一屆博覽會上，比利時發明家格拉姆在布展的時候，陰差陽錯將兩臺發電機之間的線接錯了。他把別的發電機發的電，接在了自己發電機的電流輸出端。結果，接下來就是見證奇蹟的一幕：被接入的那臺發電機居然高速旋轉了起來，發電機變成了電動機，也就是馬達。
一臺傳統馬達的分解圖丨tuchong.com
格拉姆先是懵逼，隨後欣喜若狂，沒想到苦苦追尋的大功率馬達居然是如此簡單。從此之後，馬達的發展取得了迅猛的突破，不再只是實驗室的玩具，成功地承擔了將電能轉化成機械能的重任。而人類，也終於為廉價電能的使用找到了電燈以外最完美的載體。
如今，馬達早已滲入生活的方方面面，可以說無處不在。
從80後玩的四驅車，到90後玩的無人機；從Geek喜歡的特斯拉，到家庭主婦使用的吸塵器；從每一個大V都會做廣告的電動牙刷，到伊朗鈾濃縮所使用的離心機，背後都有馬達的影子。
"特斯拉萬萬不會想到，他夢寐以求的電氣時代，是由於一個人接錯了一次線，而點燃的。
1873年，奧地利維也納世界博覽會。
彼時，在庫侖、安培、法拉第、麥克斯韋等人的努力下，電磁學的基本定律已經塵埃落定。一大堆基於電磁學定律的裝置被髮明製造了出來，這其中就有發電機和電動機。
發電機解決了電能產生的問題，從此大量廉價的電能被生產出來；然而彼時的電動機，或者說馬達（Motor），還只是實驗室的玩具，功率小，轉速慢，難以應用於工業生產。
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然而，在1873年的這一屆博覽會上，比利時發明家格拉姆在布展的時候，陰差陽錯將兩臺發電機之間的線接錯了。他把別的發電機發的電，接在了自己發電機的電流輸出端。結果，接下來就是見證奇蹟的一幕：被接入的那臺發電機居然高速旋轉了起來，發電機變成了電動機，也就是馬達。
一臺傳統馬達的分解圖丨tuchong.com
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如今，馬達早已滲入生活的方方面面，可以說無處不在。
從80後玩的四驅車，到90後玩的無人機；從Geek喜歡的特斯拉，到家庭主婦使用的吸塵器；從每一個大V都會做廣告的電動牙刷，到伊朗鈾濃縮所使用的離心機，背後都有馬達的影子。
戴森新加坡先進製造中心
人類文明進步的背後，其實隱藏著一條馬達技術發展的暗線。你在生活中用到的各種各樣的裝置，只要涉及到將電能轉化為機械能，背後可能都是馬達。而這些裝置的每一點性能提升，其實都來自於現代工業對馬達技術的革新。
這其中，有一家企業最具代表性。它專注於數碼馬達技術20年，成為了行業領軍企業，它的名字成為了業內高端產品的代名詞，新品一經發布就成了無數人夢寐以求的網紅。
這個企業就是戴森。
"特斯拉萬萬不會想到，他夢寐以求的電氣時代，是由於一個人接錯了一次線，而點燃的。
1873年，奧地利維也納世界博覽會。
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發電機解決了電能產生的問題，從此大量廉價的電能被生產出來；然而彼時的電動機，或者說馬達（Motor），還只是實驗室的玩具，功率小，轉速慢，難以應用於工業生產。
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戴森新加坡先進製造中心
人類文明進步的背後，其實隱藏著一條馬達技術發展的暗線。你在生活中用到的各種各樣的裝置，只要涉及到將電能轉化為機械能，背後可能都是馬達。而這些裝置的每一點性能提升，其實都來自於現代工業對馬達技術的革新。
這其中，有一家企業最具代表性。它專注於數碼馬達技術20年，成為了行業領軍企業，它的名字成為了業內高端產品的代名詞，新品一經發布就成了無數人夢寐以求的網紅。
這個企業就是戴森。
戴森的標誌性產品：Supersonic 吹風機（採用V9馬達）
戴森從吸塵器起家，以吹風機聞名，但背後卻是個不折不扣的硬核科技公司。
作為吹風機界的“蘋果”，戴森是一家將技術與設計結合到極致的企業。
"特斯拉萬萬不會想到，他夢寐以求的電氣時代，是由於一個人接錯了一次線，而點燃的。
1873年，奧地利維也納世界博覽會。
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發電機解決了電能產生的問題，從此大量廉價的電能被生產出來；然而彼時的電動機，或者說馬達（Motor），還只是實驗室的玩具，功率小，轉速慢，難以應用於工業生產。
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人類距離完整的電氣時代，還差一臺能夠滿足工業應用的大功率馬達。
然而，在1873年的這一屆博覽會上，比利時發明家格拉姆在布展的時候，陰差陽錯將兩臺發電機之間的線接錯了。他把別的發電機發的電，接在了自己發電機的電流輸出端。結果，接下來就是見證奇蹟的一幕：被接入的那臺發電機居然高速旋轉了起來，發電機變成了電動機，也就是馬達。
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格拉姆先是懵逼，隨後欣喜若狂，沒想到苦苦追尋的大功率馬達居然是如此簡單。從此之後，馬達的發展取得了迅猛的突破，不再只是實驗室的玩具，成功地承擔了將電能轉化成機械能的重任。而人類，也終於為廉價電能的使用找到了電燈以外最完美的載體。
如今，馬達早已滲入生活的方方面面，可以說無處不在。
從80後玩的四驅車，到90後玩的無人機；從Geek喜歡的特斯拉，到家庭主婦使用的吸塵器；從每一個大V都會做廣告的電動牙刷，到伊朗鈾濃縮所使用的離心機，背後都有馬達的影子。
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人類文明進步的背後，其實隱藏著一條馬達技術發展的暗線。你在生活中用到的各種各樣的裝置，只要涉及到將電能轉化為機械能，背後可能都是馬達。而這些裝置的每一點性能提升，其實都來自於現代工業對馬達技術的革新。
這其中，有一家企業最具代表性。它專注於數碼馬達技術20年，成為了行業領軍企業，它的名字成為了業內高端產品的代名詞，新品一經發布就成了無數人夢寐以求的網紅。
這個企業就是戴森。
戴森的標誌性產品：Supersonic 吹風機（採用V9馬達）
戴森從吸塵器起家，以吹風機聞名，但背後卻是個不折不扣的硬核科技公司。
作為吹風機界的“蘋果”，戴森是一家將技術與設計結合到極致的企業。
設計不用多說，戴森標誌性的Supersonic吹風機美觀大氣。而技術，則是背後的數碼馬達。這一次，果殼恰好有機會，走進戴森英國總部的馬姆斯伯裡園區，來揭開隱藏在這家“網紅”公司背後的數碼馬達技術。
"特斯拉萬萬不會想到，他夢寐以求的電氣時代，是由於一個人接錯了一次線，而點燃的。
1873年，奧地利維也納世界博覽會。
彼時，在庫侖、安培、法拉第、麥克斯韋等人的努力下，電磁學的基本定律已經塵埃落定。一大堆基於電磁學定律的裝置被髮明製造了出來，這其中就有發電機和電動機。
發電機解決了電能產生的問題，從此大量廉價的電能被生產出來；然而彼時的電動機，或者說馬達（Motor），還只是實驗室的玩具，功率小，轉速慢，難以應用於工業生產。
人類空有大量廉價的電能，但除了用於照明，根本沒有用武之地。就像一個絕世高手，空有幾甲子的內力，卻根本沒有合適的招式能夠發揮出來，只能拔劍四顧心茫然。
人類距離完整的電氣時代，還差一臺能夠滿足工業應用的大功率馬達。
然而，在1873年的這一屆博覽會上，比利時發明家格拉姆在布展的時候，陰差陽錯將兩臺發電機之間的線接錯了。他把別的發電機發的電，接在了自己發電機的電流輸出端。結果，接下來就是見證奇蹟的一幕：被接入的那臺發電機居然高速旋轉了起來，發電機變成了電動機，也就是馬達。
一臺傳統馬達的分解圖丨tuchong.com
格拉姆先是懵逼，隨後欣喜若狂，沒想到苦苦追尋的大功率馬達居然是如此簡單。從此之後，馬達的發展取得了迅猛的突破，不再只是實驗室的玩具，成功地承擔了將電能轉化成機械能的重任。而人類，也終於為廉價電能的使用找到了電燈以外最完美的載體。
如今，馬達早已滲入生活的方方面面，可以說無處不在。
從80後玩的四驅車，到90後玩的無人機；從Geek喜歡的特斯拉，到家庭主婦使用的吸塵器；從每一個大V都會做廣告的電動牙刷，到伊朗鈾濃縮所使用的離心機，背後都有馬達的影子。
戴森新加坡先進製造中心
人類文明進步的背後，其實隱藏著一條馬達技術發展的暗線。你在生活中用到的各種各樣的裝置，只要涉及到將電能轉化為機械能，背後可能都是馬達。而這些裝置的每一點性能提升，其實都來自於現代工業對馬達技術的革新。
這其中，有一家企業最具代表性。它專注於數碼馬達技術20年，成為了行業領軍企業，它的名字成為了業內高端產品的代名詞，新品一經發布就成了無數人夢寐以求的網紅。
這個企業就是戴森。
戴森的標誌性產品：Supersonic 吹風機（採用V9馬達）
戴森從吸塵器起家，以吹風機聞名，但背後卻是個不折不扣的硬核科技公司。
作為吹風機界的“蘋果”，戴森是一家將技術與設計結合到極致的企業。
設計不用多說，戴森標誌性的Supersonic吹風機美觀大氣。而技術，則是背後的數碼馬達。這一次，果殼恰好有機會，走進戴森英國總部的馬姆斯伯裡園區，來揭開隱藏在這家“網紅”公司背後的數碼馬達技術。
數碼馬達
馬達的基本原理很簡單。自從一百多前，物理學家發現通電導體在磁場中會受到力的作用，馬達的原理就已經被確定了下來，此後也從未變過。
然而，就是這樣一個簡簡單單的原理，要轉化成為工程裝置，再進一步地將其用於工業生產，然後再在特定的領域將它做到極致，其實並不容易。
相比傳統的馬達，現代工業領域對馬達性能的追求早已經進入了一個新的層次，其設計之精密，材料之講究，做工之嚴苛，是不折不扣的“螺螄殼裡做道場”。
"特斯拉萬萬不會想到，他夢寐以求的電氣時代，是由於一個人接錯了一次線，而點燃的。
1873年，奧地利維也納世界博覽會。
彼時，在庫侖、安培、法拉第、麥克斯韋等人的努力下，電磁學的基本定律已經塵埃落定。一大堆基於電磁學定律的裝置被髮明製造了出來，這其中就有發電機和電動機。
發電機解決了電能產生的問題，從此大量廉價的電能被生產出來；然而彼時的電動機，或者說馬達（Motor），還只是實驗室的玩具，功率小，轉速慢，難以應用於工業生產。
人類空有大量廉價的電能，但除了用於照明，根本沒有用武之地。就像一個絕世高手，空有幾甲子的內力，卻根本沒有合適的招式能夠發揮出來，只能拔劍四顧心茫然。
人類距離完整的電氣時代，還差一臺能夠滿足工業應用的大功率馬達。
然而，在1873年的這一屆博覽會上，比利時發明家格拉姆在布展的時候，陰差陽錯將兩臺發電機之間的線接錯了。他把別的發電機發的電，接在了自己發電機的電流輸出端。結果，接下來就是見證奇蹟的一幕：被接入的那臺發電機居然高速旋轉了起來，發電機變成了電動機，也就是馬達。
一臺傳統馬達的分解圖丨tuchong.com
格拉姆先是懵逼，隨後欣喜若狂，沒想到苦苦追尋的大功率馬達居然是如此簡單。從此之後，馬達的發展取得了迅猛的突破，不再只是實驗室的玩具，成功地承擔了將電能轉化成機械能的重任。而人類，也終於為廉價電能的使用找到了電燈以外最完美的載體。
如今，馬達早已滲入生活的方方面面，可以說無處不在。
從80後玩的四驅車，到90後玩的無人機；從Geek喜歡的特斯拉，到家庭主婦使用的吸塵器；從每一個大V都會做廣告的電動牙刷，到伊朗鈾濃縮所使用的離心機，背後都有馬達的影子。
戴森新加坡先進製造中心
人類文明進步的背後，其實隱藏著一條馬達技術發展的暗線。你在生活中用到的各種各樣的裝置，只要涉及到將電能轉化為機械能，背後可能都是馬達。而這些裝置的每一點性能提升，其實都來自於現代工業對馬達技術的革新。
這其中，有一家企業最具代表性。它專注於數碼馬達技術20年，成為了行業領軍企業，它的名字成為了業內高端產品的代名詞，新品一經發布就成了無數人夢寐以求的網紅。
這個企業就是戴森。
戴森的標誌性產品：Supersonic 吹風機（採用V9馬達）
戴森從吸塵器起家，以吹風機聞名，但背後卻是個不折不扣的硬核科技公司。
作為吹風機界的“蘋果”，戴森是一家將技術與設計結合到極致的企業。
設計不用多說，戴森標誌性的Supersonic吹風機美觀大氣。而技術，則是背後的數碼馬達。這一次，果殼恰好有機會，走進戴森英國總部的馬姆斯伯裡園區，來揭開隱藏在這家“網紅”公司背後的數碼馬達技術。
數碼馬達
馬達的基本原理很簡單。自從一百多前，物理學家發現通電導體在磁場中會受到力的作用，馬達的原理就已經被確定了下來，此後也從未變過。
然而，就是這樣一個簡簡單單的原理，要轉化成為工程裝置，再進一步地將其用於工業生產，然後再在特定的領域將它做到極致，其實並不容易。
相比傳統的馬達，現代工業領域對馬達性能的追求早已經進入了一個新的層次，其設計之精密，材料之講究，做工之嚴苛，是不折不扣的“螺螄殼裡做道場”。
特別是對於家用電器所使用的馬達而言，不僅要求更高的功率，還要求更小的體積、更輕的重量、更高的穩定性和更長的壽命。這其中的有些要求甚至是相互衝突的。如何解決上述所有問題，製造出綜合性能最優異的數碼馬達，這背後是戴森長達20年的技術積累。
10W+轉速
馬達其中一個最重要的性能參數就是轉速，特別是對於吹風機和吸塵器而言，更快的轉速才有更大的潛能。
然而，要想提高馬達的轉速，並沒有那麼簡單，並不是簡簡單單的用更高的電壓或者更大的電流就能實現的。它取決於馬達的結構和特性。
馬達內部主要有兩個部件，定子（固定不動）和轉子（負責旋轉）。無論什麼馬達，其運行原理本質上都是在定子上產生一個磁場，再在轉子上產生一個磁場，然後兩個磁場之間相互“勾引”，轉子的N極會向定子的S極運動，轉子的S極向著定子的N極運動。再通過一些巧妙的設計，讓其中一個磁場不停地旋轉，就可以實現轉子不停地旋轉。
由於實現方式的不同，也就決定了馬達有不同的特性。
如果是給定子通一個交流電流來產生一個旋轉磁場，然後利用這個旋轉的磁場來帶動轉子不停旋轉，那麼就是我們所謂的交流馬達。
如果是這種交流馬達，那麼轉速符合一個簡單的公式：n=60f/p。
在這裡，n表示轉速，單位是RPM，Revolution(s) Per Minute，轉/分；f表示交流電的頻率；p表示極對數，也就是馬達裡面的磁場有多少對N-S極。由於我國所用的市電標準頻率是50Hz，所以計算可以得到，轉速最快也就3000轉/分(p=1)。事實上，這只是同步電機的轉速，如果是異步電機，轉速還要比這個小一點兒。
如果要提高交流馬達的轉速，那麼就只能想辦法提高電流的頻率，這裡就涉及到變頻技術，也就更難了。
對於直流馬達而言，它是通過結構上的巧妙設計來實現轉子的旋轉。當馬達通電以後，由於通的是直流電，我們可以將轉子和定子分別看做兩個固定的磁體。我們考慮轉子N極的運動情況，一開始，它會被定子的S極吸引向定子的S極運動，然而，當它運動到離S極最近的位置時，由於慣性，它會繼續向前旋轉一點，但此時，定子的S極對它的作用力就變成阻礙它，會將它拉回來。所以，如果不進行結構上的特殊處理，直流馬達是沒法轉起來的，它只會轉個大半圈然後不停地擺動。
於是，人們引入了一個神奇的部件，叫電刷，電刷裝配在換向器上，每當轉子的N極運動到定子的S極位置時，電刷和換向器的存在會使電流的方向翻轉一次，於是轉子本來的N極就又變成了S極，本來定子的S極是吸引它阻礙它運動，此時就變成了排斥它推它遠離，這樣轉子就能繼續運動了。
"特斯拉萬萬不會想到，他夢寐以求的電氣時代，是由於一個人接錯了一次線，而點燃的。
1873年，奧地利維也納世界博覽會。
彼時，在庫侖、安培、法拉第、麥克斯韋等人的努力下，電磁學的基本定律已經塵埃落定。一大堆基於電磁學定律的裝置被髮明製造了出來，這其中就有發電機和電動機。
發電機解決了電能產生的問題，從此大量廉價的電能被生產出來；然而彼時的電動機，或者說馬達（Motor），還只是實驗室的玩具，功率小，轉速慢，難以應用於工業生產。
人類空有大量廉價的電能，但除了用於照明，根本沒有用武之地。就像一個絕世高手，空有幾甲子的內力，卻根本沒有合適的招式能夠發揮出來，只能拔劍四顧心茫然。
人類距離完整的電氣時代，還差一臺能夠滿足工業應用的大功率馬達。
然而，在1873年的這一屆博覽會上，比利時發明家格拉姆在布展的時候，陰差陽錯將兩臺發電機之間的線接錯了。他把別的發電機發的電，接在了自己發電機的電流輸出端。結果，接下來就是見證奇蹟的一幕：被接入的那臺發電機居然高速旋轉了起來，發電機變成了電動機，也就是馬達。
一臺傳統馬達的分解圖丨tuchong.com
格拉姆先是懵逼，隨後欣喜若狂，沒想到苦苦追尋的大功率馬達居然是如此簡單。從此之後，馬達的發展取得了迅猛的突破，不再只是實驗室的玩具，成功地承擔了將電能轉化成機械能的重任。而人類，也終於為廉價電能的使用找到了電燈以外最完美的載體。
如今，馬達早已滲入生活的方方面面，可以說無處不在。
從80後玩的四驅車，到90後玩的無人機；從Geek喜歡的特斯拉，到家庭主婦使用的吸塵器；從每一個大V都會做廣告的電動牙刷，到伊朗鈾濃縮所使用的離心機，背後都有馬達的影子。
戴森新加坡先進製造中心
人類文明進步的背後，其實隱藏著一條馬達技術發展的暗線。你在生活中用到的各種各樣的裝置，只要涉及到將電能轉化為機械能，背後可能都是馬達。而這些裝置的每一點性能提升，其實都來自於現代工業對馬達技術的革新。
這其中，有一家企業最具代表性。它專注於數碼馬達技術20年，成為了行業領軍企業，它的名字成為了業內高端產品的代名詞，新品一經發布就成了無數人夢寐以求的網紅。
這個企業就是戴森。
戴森的標誌性產品：Supersonic 吹風機（採用V9馬達）
戴森從吸塵器起家，以吹風機聞名，但背後卻是個不折不扣的硬核科技公司。
作為吹風機界的“蘋果”，戴森是一家將技術與設計結合到極致的企業。
設計不用多說，戴森標誌性的Supersonic吹風機美觀大氣。而技術，則是背後的數碼馬達。這一次，果殼恰好有機會，走進戴森英國總部的馬姆斯伯裡園區，來揭開隱藏在這家“網紅”公司背後的數碼馬達技術。
數碼馬達
馬達的基本原理很簡單。自從一百多前，物理學家發現通電導體在磁場中會受到力的作用，馬達的原理就已經被確定了下來，此後也從未變過。
然而，就是這樣一個簡簡單單的原理，要轉化成為工程裝置，再進一步地將其用於工業生產，然後再在特定的領域將它做到極致，其實並不容易。
相比傳統的馬達，現代工業領域對馬達性能的追求早已經進入了一個新的層次，其設計之精密，材料之講究，做工之嚴苛，是不折不扣的“螺螄殼裡做道場”。
特別是對於家用電器所使用的馬達而言，不僅要求更高的功率，還要求更小的體積、更輕的重量、更高的穩定性和更長的壽命。這其中的有些要求甚至是相互衝突的。如何解決上述所有問題，製造出綜合性能最優異的數碼馬達，這背後是戴森長達20年的技術積累。
10W+轉速
馬達其中一個最重要的性能參數就是轉速，特別是對於吹風機和吸塵器而言，更快的轉速才有更大的潛能。
然而，要想提高馬達的轉速，並沒有那麼簡單，並不是簡簡單單的用更高的電壓或者更大的電流就能實現的。它取決於馬達的結構和特性。
馬達內部主要有兩個部件，定子（固定不動）和轉子（負責旋轉）。無論什麼馬達，其運行原理本質上都是在定子上產生一個磁場，再在轉子上產生一個磁場，然後兩個磁場之間相互“勾引”，轉子的N極會向定子的S極運動，轉子的S極向著定子的N極運動。再通過一些巧妙的設計，讓其中一個磁場不停地旋轉，就可以實現轉子不停地旋轉。
由於實現方式的不同，也就決定了馬達有不同的特性。
如果是給定子通一個交流電流來產生一個旋轉磁場，然後利用這個旋轉的磁場來帶動轉子不停旋轉，那麼就是我們所謂的交流馬達。
如果是這種交流馬達，那麼轉速符合一個簡單的公式：n=60f/p。
在這裡，n表示轉速，單位是RPM，Revolution(s) Per Minute，轉/分；f表示交流電的頻率；p表示極對數，也就是馬達裡面的磁場有多少對N-S極。由於我國所用的市電標準頻率是50Hz，所以計算可以得到，轉速最快也就3000轉/分(p=1)。事實上，這只是同步電機的轉速，如果是異步電機，轉速還要比這個小一點兒。
如果要提高交流馬達的轉速，那麼就只能想辦法提高電流的頻率，這裡就涉及到變頻技術，也就更難了。
對於直流馬達而言，它是通過結構上的巧妙設計來實現轉子的旋轉。當馬達通電以後，由於通的是直流電，我們可以將轉子和定子分別看做兩個固定的磁體。我們考慮轉子N極的運動情況，一開始，它會被定子的S極吸引向定子的S極運動，然而，當它運動到離S極最近的位置時，由於慣性，它會繼續向前旋轉一點，但此時，定子的S極對它的作用力就變成阻礙它，會將它拉回來。所以，如果不進行結構上的特殊處理，直流馬達是沒法轉起來的，它只會轉個大半圈然後不停地擺動。
於是，人們引入了一個神奇的部件，叫電刷，電刷裝配在換向器上，每當轉子的N極運動到定子的S極位置時，電刷和換向器的存在會使電流的方向翻轉一次，於是轉子本來的N極就又變成了S極，本來定子的S極是吸引它阻礙它運動，此時就變成了排斥它推它遠離，這樣轉子就能繼續運動了。
有刷直流電機的示意圖丨wikipedia
對於直流馬達而言，其轉速跟電流頻率沒啥關係（因為用的是直流電）。但由於有電刷這個部件的存在，可以說是致命弱點。電刷一方面負責導電，要與換向器接觸；另一方面電刷還是個運動部件，所以接觸的部分又必須很光滑，不然會帶來很大的摩擦阻力。這就限制了直流馬達的轉速。通常來說，這種有刷直流馬達轉速能做到30000轉/分鐘已經很不錯了。
而戴森的數碼馬達則是採用了無刷技術，也叫開關磁阻技術。所謂磁阻，是一個與電路中的電阻類似的概念。電流總是沿著電阻最小的路徑前進；磁通量總是沿著磁阻最小的路徑前進。而這種馬達在定子上會佈置一系列線圈，然後通過數字脈衝以極高的頻率來控制線圈通斷的時機。每次通電，轉子都會嘗試與磁場方向對齊一次，這樣，只要開關切換的速度足夠快，馬達的轉速也就足夠高。你可以想象轉子是一頭驢，定子上的磁場是胡蘿蔔，驢每前進一點兒，我們都將胡蘿蔔挪遠一點，這樣驢子就會不停的運動下去。
"特斯拉萬萬不會想到，他夢寐以求的電氣時代，是由於一個人接錯了一次線，而點燃的。
1873年，奧地利維也納世界博覽會。
彼時，在庫侖、安培、法拉第、麥克斯韋等人的努力下，電磁學的基本定律已經塵埃落定。一大堆基於電磁學定律的裝置被髮明製造了出來，這其中就有發電機和電動機。
發電機解決了電能產生的問題，從此大量廉價的電能被生產出來；然而彼時的電動機，或者說馬達（Motor），還只是實驗室的玩具，功率小，轉速慢，難以應用於工業生產。
人類空有大量廉價的電能，但除了用於照明，根本沒有用武之地。就像一個絕世高手，空有幾甲子的內力，卻根本沒有合適的招式能夠發揮出來，只能拔劍四顧心茫然。
人類距離完整的電氣時代，還差一臺能夠滿足工業應用的大功率馬達。
然而，在1873年的這一屆博覽會上，比利時發明家格拉姆在布展的時候，陰差陽錯將兩臺發電機之間的線接錯了。他把別的發電機發的電，接在了自己發電機的電流輸出端。結果，接下來就是見證奇蹟的一幕：被接入的那臺發電機居然高速旋轉了起來，發電機變成了電動機，也就是馬達。
一臺傳統馬達的分解圖丨tuchong.com
格拉姆先是懵逼，隨後欣喜若狂，沒想到苦苦追尋的大功率馬達居然是如此簡單。從此之後，馬達的發展取得了迅猛的突破，不再只是實驗室的玩具，成功地承擔了將電能轉化成機械能的重任。而人類，也終於為廉價電能的使用找到了電燈以外最完美的載體。
如今，馬達早已滲入生活的方方面面，可以說無處不在。
從80後玩的四驅車，到90後玩的無人機；從Geek喜歡的特斯拉，到家庭主婦使用的吸塵器；從每一個大V都會做廣告的電動牙刷，到伊朗鈾濃縮所使用的離心機，背後都有馬達的影子。
戴森新加坡先進製造中心
人類文明進步的背後，其實隱藏著一條馬達技術發展的暗線。你在生活中用到的各種各樣的裝置，只要涉及到將電能轉化為機械能，背後可能都是馬達。而這些裝置的每一點性能提升，其實都來自於現代工業對馬達技術的革新。
這其中，有一家企業最具代表性。它專注於數碼馬達技術20年，成為了行業領軍企業，它的名字成為了業內高端產品的代名詞，新品一經發布就成了無數人夢寐以求的網紅。
這個企業就是戴森。
戴森的標誌性產品：Supersonic 吹風機（採用V9馬達）
戴森從吸塵器起家，以吹風機聞名，但背後卻是個不折不扣的硬核科技公司。
作為吹風機界的“蘋果”，戴森是一家將技術與設計結合到極致的企業。
設計不用多說，戴森標誌性的Supersonic吹風機美觀大氣。而技術，則是背後的數碼馬達。這一次，果殼恰好有機會，走進戴森英國總部的馬姆斯伯裡園區，來揭開隱藏在這家“網紅”公司背後的數碼馬達技術。
數碼馬達
馬達的基本原理很簡單。自從一百多前，物理學家發現通電導體在磁場中會受到力的作用，馬達的原理就已經被確定了下來，此後也從未變過。
然而，就是這樣一個簡簡單單的原理，要轉化成為工程裝置，再進一步地將其用於工業生產，然後再在特定的領域將它做到極致，其實並不容易。
相比傳統的馬達，現代工業領域對馬達性能的追求早已經進入了一個新的層次，其設計之精密，材料之講究，做工之嚴苛，是不折不扣的“螺螄殼裡做道場”。
特別是對於家用電器所使用的馬達而言，不僅要求更高的功率，還要求更小的體積、更輕的重量、更高的穩定性和更長的壽命。這其中的有些要求甚至是相互衝突的。如何解決上述所有問題，製造出綜合性能最優異的數碼馬達，這背後是戴森長達20年的技術積累。
10W+轉速
馬達其中一個最重要的性能參數就是轉速，特別是對於吹風機和吸塵器而言，更快的轉速才有更大的潛能。
然而，要想提高馬達的轉速，並沒有那麼簡單，並不是簡簡單單的用更高的電壓或者更大的電流就能實現的。它取決於馬達的結構和特性。
馬達內部主要有兩個部件，定子（固定不動）和轉子（負責旋轉）。無論什麼馬達，其運行原理本質上都是在定子上產生一個磁場，再在轉子上產生一個磁場，然後兩個磁場之間相互“勾引”，轉子的N極會向定子的S極運動，轉子的S極向著定子的N極運動。再通過一些巧妙的設計，讓其中一個磁場不停地旋轉，就可以實現轉子不停地旋轉。
由於實現方式的不同，也就決定了馬達有不同的特性。
如果是給定子通一個交流電流來產生一個旋轉磁場，然後利用這個旋轉的磁場來帶動轉子不停旋轉，那麼就是我們所謂的交流馬達。
如果是這種交流馬達，那麼轉速符合一個簡單的公式：n=60f/p。
在這裡，n表示轉速，單位是RPM，Revolution(s) Per Minute，轉/分；f表示交流電的頻率；p表示極對數，也就是馬達裡面的磁場有多少對N-S極。由於我國所用的市電標準頻率是50Hz，所以計算可以得到，轉速最快也就3000轉/分(p=1)。事實上，這只是同步電機的轉速，如果是異步電機，轉速還要比這個小一點兒。
如果要提高交流馬達的轉速，那麼就只能想辦法提高電流的頻率，這裡就涉及到變頻技術，也就更難了。
對於直流馬達而言，它是通過結構上的巧妙設計來實現轉子的旋轉。當馬達通電以後，由於通的是直流電，我們可以將轉子和定子分別看做兩個固定的磁體。我們考慮轉子N極的運動情況，一開始，它會被定子的S極吸引向定子的S極運動，然而，當它運動到離S極最近的位置時，由於慣性，它會繼續向前旋轉一點，但此時，定子的S極對它的作用力就變成阻礙它，會將它拉回來。所以，如果不進行結構上的特殊處理，直流馬達是沒法轉起來的，它只會轉個大半圈然後不停地擺動。
於是，人們引入了一個神奇的部件，叫電刷，電刷裝配在換向器上，每當轉子的N極運動到定子的S極位置時，電刷和換向器的存在會使電流的方向翻轉一次，於是轉子本來的N極就又變成了S極，本來定子的S極是吸引它阻礙它運動，此時就變成了排斥它推它遠離，這樣轉子就能繼續運動了。
有刷直流電機的示意圖丨wikipedia
對於直流馬達而言，其轉速跟電流頻率沒啥關係（因為用的是直流電）。但由於有電刷這個部件的存在，可以說是致命弱點。電刷一方面負責導電，要與換向器接觸；另一方面電刷還是個運動部件，所以接觸的部分又必須很光滑，不然會帶來很大的摩擦阻力。這就限制了直流馬達的轉速。通常來說，這種有刷直流馬達轉速能做到30000轉/分鐘已經很不錯了。
而戴森的數碼馬達則是採用了無刷技術，也叫開關磁阻技術。所謂磁阻，是一個與電路中的電阻類似的概念。電流總是沿著電阻最小的路徑前進；磁通量總是沿著磁阻最小的路徑前進。而這種馬達在定子上會佈置一系列線圈，然後通過數字脈衝以極高的頻率來控制線圈通斷的時機。每次通電，轉子都會嘗試與磁場方向對齊一次，這樣，只要開關切換的速度足夠快，馬達的轉速也就足夠高。你可以想象轉子是一頭驢，定子上的磁場是胡蘿蔔，驢每前進一點兒，我們都將胡蘿蔔挪遠一點，這樣驢子就會不停的運動下去。
戴森幹手器分解圖（採用V4數碼馬達）丨Dyson
開關磁阻技術使設計更快轉速的馬達成為了可能。傳統馬達轉速約為每分鐘 20,000~30,000 轉，F1 汽車馬達轉速為每分鐘 19,000 轉，噴氣式馬達轉速為每分鐘 17,000 轉。而戴森V6系列數碼馬達轉速則為每分鐘 110,000轉，其V10和V11系列馬達轉速更是高達每分鐘125,000轉。
"特斯拉萬萬不會想到，他夢寐以求的電氣時代，是由於一個人接錯了一次線，而點燃的。
1873年，奧地利維也納世界博覽會。
彼時，在庫侖、安培、法拉第、麥克斯韋等人的努力下，電磁學的基本定律已經塵埃落定。一大堆基於電磁學定律的裝置被髮明製造了出來，這其中就有發電機和電動機。
發電機解決了電能產生的問題，從此大量廉價的電能被生產出來；然而彼時的電動機，或者說馬達（Motor），還只是實驗室的玩具，功率小，轉速慢，難以應用於工業生產。
人類空有大量廉價的電能，但除了用於照明，根本沒有用武之地。就像一個絕世高手，空有幾甲子的內力，卻根本沒有合適的招式能夠發揮出來，只能拔劍四顧心茫然。
人類距離完整的電氣時代，還差一臺能夠滿足工業應用的大功率馬達。
然而，在1873年的這一屆博覽會上，比利時發明家格拉姆在布展的時候，陰差陽錯將兩臺發電機之間的線接錯了。他把別的發電機發的電，接在了自己發電機的電流輸出端。結果，接下來就是見證奇蹟的一幕：被接入的那臺發電機居然高速旋轉了起來，發電機變成了電動機，也就是馬達。
一臺傳統馬達的分解圖丨tuchong.com
格拉姆先是懵逼，隨後欣喜若狂，沒想到苦苦追尋的大功率馬達居然是如此簡單。從此之後，馬達的發展取得了迅猛的突破，不再只是實驗室的玩具，成功地承擔了將電能轉化成機械能的重任。而人類，也終於為廉價電能的使用找到了電燈以外最完美的載體。
如今，馬達早已滲入生活的方方面面，可以說無處不在。
從80後玩的四驅車，到90後玩的無人機；從Geek喜歡的特斯拉，到家庭主婦使用的吸塵器；從每一個大V都會做廣告的電動牙刷，到伊朗鈾濃縮所使用的離心機，背後都有馬達的影子。
戴森新加坡先進製造中心
人類文明進步的背後，其實隱藏著一條馬達技術發展的暗線。你在生活中用到的各種各樣的裝置，只要涉及到將電能轉化為機械能，背後可能都是馬達。而這些裝置的每一點性能提升，其實都來自於現代工業對馬達技術的革新。
這其中，有一家企業最具代表性。它專注於數碼馬達技術20年，成為了行業領軍企業，它的名字成為了業內高端產品的代名詞，新品一經發布就成了無數人夢寐以求的網紅。
這個企業就是戴森。
戴森的標誌性產品：Supersonic 吹風機（採用V9馬達）
戴森從吸塵器起家，以吹風機聞名，但背後卻是個不折不扣的硬核科技公司。
作為吹風機界的“蘋果”，戴森是一家將技術與設計結合到極致的企業。
設計不用多說，戴森標誌性的Supersonic吹風機美觀大氣。而技術，則是背後的數碼馬達。這一次，果殼恰好有機會，走進戴森英國總部的馬姆斯伯裡園區，來揭開隱藏在這家“網紅”公司背後的數碼馬達技術。
數碼馬達
馬達的基本原理很簡單。自從一百多前，物理學家發現通電導體在磁場中會受到力的作用，馬達的原理就已經被確定了下來，此後也從未變過。
然而，就是這樣一個簡簡單單的原理，要轉化成為工程裝置，再進一步地將其用於工業生產，然後再在特定的領域將它做到極致，其實並不容易。
相比傳統的馬達，現代工業領域對馬達性能的追求早已經進入了一個新的層次，其設計之精密，材料之講究，做工之嚴苛，是不折不扣的“螺螄殼裡做道場”。
特別是對於家用電器所使用的馬達而言，不僅要求更高的功率，還要求更小的體積、更輕的重量、更高的穩定性和更長的壽命。這其中的有些要求甚至是相互衝突的。如何解決上述所有問題，製造出綜合性能最優異的數碼馬達，這背後是戴森長達20年的技術積累。
10W+轉速
馬達其中一個最重要的性能參數就是轉速，特別是對於吹風機和吸塵器而言，更快的轉速才有更大的潛能。
然而，要想提高馬達的轉速，並沒有那麼簡單，並不是簡簡單單的用更高的電壓或者更大的電流就能實現的。它取決於馬達的結構和特性。
馬達內部主要有兩個部件，定子（固定不動）和轉子（負責旋轉）。無論什麼馬達，其運行原理本質上都是在定子上產生一個磁場，再在轉子上產生一個磁場，然後兩個磁場之間相互“勾引”，轉子的N極會向定子的S極運動，轉子的S極向著定子的N極運動。再通過一些巧妙的設計，讓其中一個磁場不停地旋轉，就可以實現轉子不停地旋轉。
由於實現方式的不同，也就決定了馬達有不同的特性。
如果是給定子通一個交流電流來產生一個旋轉磁場，然後利用這個旋轉的磁場來帶動轉子不停旋轉，那麼就是我們所謂的交流馬達。
如果是這種交流馬達，那麼轉速符合一個簡單的公式：n=60f/p。
在這裡，n表示轉速，單位是RPM，Revolution(s) Per Minute，轉/分；f表示交流電的頻率；p表示極對數，也就是馬達裡面的磁場有多少對N-S極。由於我國所用的市電標準頻率是50Hz，所以計算可以得到，轉速最快也就3000轉/分(p=1)。事實上，這只是同步電機的轉速，如果是異步電機，轉速還要比這個小一點兒。
如果要提高交流馬達的轉速，那麼就只能想辦法提高電流的頻率，這裡就涉及到變頻技術，也就更難了。
對於直流馬達而言，它是通過結構上的巧妙設計來實現轉子的旋轉。當馬達通電以後，由於通的是直流電，我們可以將轉子和定子分別看做兩個固定的磁體。我們考慮轉子N極的運動情況，一開始，它會被定子的S極吸引向定子的S極運動，然而，當它運動到離S極最近的位置時，由於慣性，它會繼續向前旋轉一點，但此時，定子的S極對它的作用力就變成阻礙它，會將它拉回來。所以，如果不進行結構上的特殊處理，直流馬達是沒法轉起來的，它只會轉個大半圈然後不停地擺動。
於是，人們引入了一個神奇的部件，叫電刷，電刷裝配在換向器上，每當轉子的N極運動到定子的S極位置時，電刷和換向器的存在會使電流的方向翻轉一次，於是轉子本來的N極就又變成了S極，本來定子的S極是吸引它阻礙它運動，此時就變成了排斥它推它遠離，這樣轉子就能繼續運動了。
有刷直流電機的示意圖丨wikipedia
對於直流馬達而言，其轉速跟電流頻率沒啥關係（因為用的是直流電）。但由於有電刷這個部件的存在，可以說是致命弱點。電刷一方面負責導電，要與換向器接觸；另一方面電刷還是個運動部件，所以接觸的部分又必須很光滑，不然會帶來很大的摩擦阻力。這就限制了直流馬達的轉速。通常來說，這種有刷直流馬達轉速能做到30000轉/分鐘已經很不錯了。
而戴森的數碼馬達則是採用了無刷技術，也叫開關磁阻技術。所謂磁阻，是一個與電路中的電阻類似的概念。電流總是沿著電阻最小的路徑前進；磁通量總是沿著磁阻最小的路徑前進。而這種馬達在定子上會佈置一系列線圈，然後通過數字脈衝以極高的頻率來控制線圈通斷的時機。每次通電，轉子都會嘗試與磁場方向對齊一次，這樣，只要開關切換的速度足夠快，馬達的轉速也就足夠高。你可以想象轉子是一頭驢，定子上的磁場是胡蘿蔔，驢每前進一點兒，我們都將胡蘿蔔挪遠一點，這樣驢子就會不停的運動下去。
戴森幹手器分解圖（採用V4數碼馬達）丨Dyson
開關磁阻技術使設計更快轉速的馬達成為了可能。傳統馬達轉速約為每分鐘 20,000~30,000 轉，F1 汽車馬達轉速為每分鐘 19,000 轉，噴氣式馬達轉速為每分鐘 17,000 轉。而戴森V6系列數碼馬達轉速則為每分鐘 110,000轉，其V10和V11系列馬達轉速更是高達每分鐘125,000轉。
戴森V11無繩吸塵器（採用V11數碼馬達）丨Dyson
這種開關磁阻馬達聽上去原理簡單粗暴，但其實背後需要極其精確的控制。因為這種馬達需要不停地根據轉子的位置來確定線圈的通斷，對於一個每分鐘幾萬轉的馬達來說，其控制頻率也至少是這個級別，這其中每一次的通斷不能有任何問題，否則馬達就無法正常工作，所以可以想象其難度。
然而，解決了轉速的問題並不是意味著馬達所有的問題都得到了解決，轉速一旦提起來，原先低速情況下沒有表現出來或者被忽略的各種附屬問題也來了。
高轉速帶來的“問題”
一個高速的馬達，遠遠不止是轉速更快而已。量變帶來質變，轉速的提升會帶來一系列問題。這其中，最主要的問題就是結構強度。
馬達需要有一個軸，這個軸是馬達整個結構的核心支撐，也是將馬達的功率傳遞出去的核心部件。為了能夠承受每分鐘10萬+的轉速，它需要既輕巧又結實。而戴森的解決方案是使用陶瓷，它在1600攝氏度下能夠固化，硬度是鋼的兩倍，而密度卻只有鋼的一半。
同時，馬達的性能並不等同於設備的性能。
對於吹風機或者吸塵器而言，馬達轉得再快，帶不動氣流也是白搭。所以還需要與馬達配套的葉輪。葉輪好比電風扇的扇葉，用於推動氣流。在每分鐘10萬+轉的速度之下，葉輪本身同樣需要輕巧而結實。而戴森所用的材料是聚醚醚酮(PEEK)，是目前市面上能買到的強度最高的塑料。這種材料非常輕，但同時具備極高的柔韌性和強度，甚至可以取代金屬，被廣泛用於工業之中，比如在汽車的變速箱中。它也用於航空領域。即使拆卸很多次，也不易斷，耐久性強。戴森所有的數碼馬達葉輪用的都是這個材料。
"特斯拉萬萬不會想到，他夢寐以求的電氣時代，是由於一個人接錯了一次線，而點燃的。
1873年，奧地利維也納世界博覽會。
彼時，在庫侖、安培、法拉第、麥克斯韋等人的努力下，電磁學的基本定律已經塵埃落定。一大堆基於電磁學定律的裝置被髮明製造了出來，這其中就有發電機和電動機。
發電機解決了電能產生的問題，從此大量廉價的電能被生產出來；然而彼時的電動機，或者說馬達（Motor），還只是實驗室的玩具，功率小，轉速慢，難以應用於工業生產。
人類空有大量廉價的電能，但除了用於照明，根本沒有用武之地。就像一個絕世高手，空有幾甲子的內力，卻根本沒有合適的招式能夠發揮出來，只能拔劍四顧心茫然。
人類距離完整的電氣時代，還差一臺能夠滿足工業應用的大功率馬達。
然而，在1873年的這一屆博覽會上，比利時發明家格拉姆在布展的時候，陰差陽錯將兩臺發電機之間的線接錯了。他把別的發電機發的電，接在了自己發電機的電流輸出端。結果，接下來就是見證奇蹟的一幕：被接入的那臺發電機居然高速旋轉了起來，發電機變成了電動機，也就是馬達。
一臺傳統馬達的分解圖丨tuchong.com
格拉姆先是懵逼，隨後欣喜若狂，沒想到苦苦追尋的大功率馬達居然是如此簡單。從此之後，馬達的發展取得了迅猛的突破，不再只是實驗室的玩具，成功地承擔了將電能轉化成機械能的重任。而人類，也終於為廉價電能的使用找到了電燈以外最完美的載體。
如今，馬達早已滲入生活的方方面面，可以說無處不在。
從80後玩的四驅車，到90後玩的無人機；從Geek喜歡的特斯拉，到家庭主婦使用的吸塵器；從每一個大V都會做廣告的電動牙刷，到伊朗鈾濃縮所使用的離心機，背後都有馬達的影子。
戴森新加坡先進製造中心
人類文明進步的背後，其實隱藏著一條馬達技術發展的暗線。你在生活中用到的各種各樣的裝置，只要涉及到將電能轉化為機械能，背後可能都是馬達。而這些裝置的每一點性能提升，其實都來自於現代工業對馬達技術的革新。
這其中，有一家企業最具代表性。它專注於數碼馬達技術20年，成為了行業領軍企業，它的名字成為了業內高端產品的代名詞，新品一經發布就成了無數人夢寐以求的網紅。
這個企業就是戴森。
戴森的標誌性產品：Supersonic 吹風機（採用V9馬達）
戴森從吸塵器起家，以吹風機聞名，但背後卻是個不折不扣的硬核科技公司。
作為吹風機界的“蘋果”，戴森是一家將技術與設計結合到極致的企業。
設計不用多說，戴森標誌性的Supersonic吹風機美觀大氣。而技術，則是背後的數碼馬達。這一次，果殼恰好有機會，走進戴森英國總部的馬姆斯伯裡園區，來揭開隱藏在這家“網紅”公司背後的數碼馬達技術。
數碼馬達
馬達的基本原理很簡單。自從一百多前，物理學家發現通電導體在磁場中會受到力的作用，馬達的原理就已經被確定了下來，此後也從未變過。
然而，就是這樣一個簡簡單單的原理，要轉化成為工程裝置，再進一步地將其用於工業生產，然後再在特定的領域將它做到極致，其實並不容易。
相比傳統的馬達，現代工業領域對馬達性能的追求早已經進入了一個新的層次，其設計之精密，材料之講究，做工之嚴苛，是不折不扣的“螺螄殼裡做道場”。
特別是對於家用電器所使用的馬達而言，不僅要求更高的功率，還要求更小的體積、更輕的重量、更高的穩定性和更長的壽命。這其中的有些要求甚至是相互衝突的。如何解決上述所有問題，製造出綜合性能最優異的數碼馬達，這背後是戴森長達20年的技術積累。
10W+轉速
馬達其中一個最重要的性能參數就是轉速，特別是對於吹風機和吸塵器而言，更快的轉速才有更大的潛能。
然而，要想提高馬達的轉速，並沒有那麼簡單，並不是簡簡單單的用更高的電壓或者更大的電流就能實現的。它取決於馬達的結構和特性。
馬達內部主要有兩個部件，定子（固定不動）和轉子（負責旋轉）。無論什麼馬達，其運行原理本質上都是在定子上產生一個磁場，再在轉子上產生一個磁場，然後兩個磁場之間相互“勾引”，轉子的N極會向定子的S極運動，轉子的S極向著定子的N極運動。再通過一些巧妙的設計，讓其中一個磁場不停地旋轉，就可以實現轉子不停地旋轉。
由於實現方式的不同，也就決定了馬達有不同的特性。
如果是給定子通一個交流電流來產生一個旋轉磁場，然後利用這個旋轉的磁場來帶動轉子不停旋轉，那麼就是我們所謂的交流馬達。
如果是這種交流馬達，那麼轉速符合一個簡單的公式：n=60f/p。
在這裡，n表示轉速，單位是RPM，Revolution(s) Per Minute，轉/分；f表示交流電的頻率；p表示極對數，也就是馬達裡面的磁場有多少對N-S極。由於我國所用的市電標準頻率是50Hz，所以計算可以得到，轉速最快也就3000轉/分(p=1)。事實上，這只是同步電機的轉速，如果是異步電機，轉速還要比這個小一點兒。
如果要提高交流馬達的轉速，那麼就只能想辦法提高電流的頻率，這裡就涉及到變頻技術，也就更難了。
對於直流馬達而言，它是通過結構上的巧妙設計來實現轉子的旋轉。當馬達通電以後，由於通的是直流電，我們可以將轉子和定子分別看做兩個固定的磁體。我們考慮轉子N極的運動情況，一開始，它會被定子的S極吸引向定子的S極運動，然而，當它運動到離S極最近的位置時，由於慣性，它會繼續向前旋轉一點，但此時，定子的S極對它的作用力就變成阻礙它，會將它拉回來。所以，如果不進行結構上的特殊處理，直流馬達是沒法轉起來的，它只會轉個大半圈然後不停地擺動。
於是，人們引入了一個神奇的部件，叫電刷，電刷裝配在換向器上，每當轉子的N極運動到定子的S極位置時，電刷和換向器的存在會使電流的方向翻轉一次，於是轉子本來的N極就又變成了S極，本來定子的S極是吸引它阻礙它運動，此時就變成了排斥它推它遠離，這樣轉子就能繼續運動了。
有刷直流電機的示意圖丨wikipedia
對於直流馬達而言，其轉速跟電流頻率沒啥關係（因為用的是直流電）。但由於有電刷這個部件的存在，可以說是致命弱點。電刷一方面負責導電，要與換向器接觸；另一方面電刷還是個運動部件，所以接觸的部分又必須很光滑，不然會帶來很大的摩擦阻力。這就限制了直流馬達的轉速。通常來說，這種有刷直流馬達轉速能做到30000轉/分鐘已經很不錯了。
而戴森的數碼馬達則是採用了無刷技術，也叫開關磁阻技術。所謂磁阻，是一個與電路中的電阻類似的概念。電流總是沿著電阻最小的路徑前進；磁通量總是沿著磁阻最小的路徑前進。而這種馬達在定子上會佈置一系列線圈，然後通過數字脈衝以極高的頻率來控制線圈通斷的時機。每次通電，轉子都會嘗試與磁場方向對齊一次，這樣，只要開關切換的速度足夠快，馬達的轉速也就足夠高。你可以想象轉子是一頭驢，定子上的磁場是胡蘿蔔，驢每前進一點兒，我們都將胡蘿蔔挪遠一點，這樣驢子就會不停的運動下去。
戴森幹手器分解圖（採用V4數碼馬達）丨Dyson
開關磁阻技術使設計更快轉速的馬達成為了可能。傳統馬達轉速約為每分鐘 20,000~30,000 轉，F1 汽車馬達轉速為每分鐘 19,000 轉，噴氣式馬達轉速為每分鐘 17,000 轉。而戴森V6系列數碼馬達轉速則為每分鐘 110,000轉，其V10和V11系列馬達轉速更是高達每分鐘125,000轉。
戴森V11無繩吸塵器（採用V11數碼馬達）丨Dyson
這種開關磁阻馬達聽上去原理簡單粗暴，但其實背後需要極其精確的控制。因為這種馬達需要不停地根據轉子的位置來確定線圈的通斷，對於一個每分鐘幾萬轉的馬達來說，其控制頻率也至少是這個級別，這其中每一次的通斷不能有任何問題，否則馬達就無法正常工作，所以可以想象其難度。
然而，解決了轉速的問題並不是意味著馬達所有的問題都得到了解決，轉速一旦提起來，原先低速情況下沒有表現出來或者被忽略的各種附屬問題也來了。
高轉速帶來的“問題”
一個高速的馬達，遠遠不止是轉速更快而已。量變帶來質變，轉速的提升會帶來一系列問題。這其中，最主要的問題就是結構強度。
馬達需要有一個軸，這個軸是馬達整個結構的核心支撐，也是將馬達的功率傳遞出去的核心部件。為了能夠承受每分鐘10萬+的轉速，它需要既輕巧又結實。而戴森的解決方案是使用陶瓷，它在1600攝氏度下能夠固化，硬度是鋼的兩倍，而密度卻只有鋼的一半。
同時，馬達的性能並不等同於設備的性能。
對於吹風機或者吸塵器而言，馬達轉得再快，帶不動氣流也是白搭。所以還需要與馬達配套的葉輪。葉輪好比電風扇的扇葉，用於推動氣流。在每分鐘10萬+轉的速度之下，葉輪本身同樣需要輕巧而結實。而戴森所用的材料是聚醚醚酮(PEEK)，是目前市面上能買到的強度最高的塑料。這種材料非常輕，但同時具備極高的柔韌性和強度，甚至可以取代金屬，被廣泛用於工業之中，比如在汽車的變速箱中。它也用於航空領域。即使拆卸很多次，也不易斷，耐久性強。戴森所有的數碼馬達葉輪用的都是這個材料。
戴森數碼馬達與傳統馬達對比丨tuchong.com
同時，葉輪的結構也需要特殊設計，來保障推動氣流的效率。戴森在V10數碼馬達中採用了最新的葉輪設計，其細長形的葉輪排列可讓更多的氣流通過。戴森的工程師們將葉輪的葉片交疊，增加了表面積並提高了效率。
此外，還有散熱問題。
高轉速帶來的發熱量也是巨大的。由於開關磁阻馬達中需要用到永磁體，而永磁體在高溫下會“退磁”，即失去磁性。因此，戴森在設計馬達時，便綜合考慮了多種因素，經過了大量的計算和反覆的測試，來確保有足夠的氣流給馬達提供散熱，保護整個機器。
具備如此之高的轉速卻又同時具備高強度和高可靠性，對於一般的廠商而言，把馬達做到這一步可能就已經足夠吹噓一陣子了。但是對於戴森而言，這還不夠。
高轉速之外的革新
在研製出每分鐘10W+的高轉速馬達之後，戴森將目光投向了馬達的體積。
雖然吹風機現在是戴森的網紅產品，但其實，戴森的數碼馬達，一開始主要用於吸塵器。然而，其創始人詹姆士·戴森爵士在使用傳統吹風機的時候，覺得傳統吹風機的體驗實在太糟糕了：噪音很大，貼近耳朵就會非常的吵，並且由於馬達被安裝在吹風機的頭部，所以使用時有“頭重腳輕”的感覺，手感極差。
彼時，吹風機的馬達更是一點科技含量都沒有，而戴森已經在數碼馬達上取得了驚人的突破，於是戴森決定自行研發一款美髮造型產品，來改變吹風機的現狀。
這和喬布斯當年研發iPhone是一個道理，“彼可取而代之”。
這便是後來誕生的Dyson Supersonic吹風機。在這款吹風機中，戴森研發出了V9系列數碼馬達，其大小隻相當於500元日元硬幣，重量只有傳統吹風機馬達的一半，因此可以安裝在吹風機的手柄處，顛覆了傳統吹風機的結構設計；同時，該馬達的轉速高達11萬轉/分鐘，結合戴森的氣流倍增專利技術，能夠每秒推動 13 升的強勁氣流通過直徑只有 27 毫米，也就是 2 便士硬幣大小的圓孔，使吹風機更輕、手感更好、卻又同時擁有更強勁的性能。
"特斯拉萬萬不會想到，他夢寐以求的電氣時代，是由於一個人接錯了一次線，而點燃的。
1873年，奧地利維也納世界博覽會。
彼時，在庫侖、安培、法拉第、麥克斯韋等人的努力下，電磁學的基本定律已經塵埃落定。一大堆基於電磁學定律的裝置被髮明製造了出來，這其中就有發電機和電動機。
發電機解決了電能產生的問題，從此大量廉價的電能被生產出來；然而彼時的電動機，或者說馬達（Motor），還只是實驗室的玩具，功率小，轉速慢，難以應用於工業生產。
人類空有大量廉價的電能，但除了用於照明，根本沒有用武之地。就像一個絕世高手，空有幾甲子的內力，卻根本沒有合適的招式能夠發揮出來，只能拔劍四顧心茫然。
人類距離完整的電氣時代，還差一臺能夠滿足工業應用的大功率馬達。
然而，在1873年的這一屆博覽會上，比利時發明家格拉姆在布展的時候，陰差陽錯將兩臺發電機之間的線接錯了。他把別的發電機發的電，接在了自己發電機的電流輸出端。結果，接下來就是見證奇蹟的一幕：被接入的那臺發電機居然高速旋轉了起來，發電機變成了電動機，也就是馬達。
一臺傳統馬達的分解圖丨tuchong.com
格拉姆先是懵逼，隨後欣喜若狂，沒想到苦苦追尋的大功率馬達居然是如此簡單。從此之後，馬達的發展取得了迅猛的突破，不再只是實驗室的玩具，成功地承擔了將電能轉化成機械能的重任。而人類，也終於為廉價電能的使用找到了電燈以外最完美的載體。
如今，馬達早已滲入生活的方方面面，可以說無處不在。
從80後玩的四驅車，到90後玩的無人機；從Geek喜歡的特斯拉，到家庭主婦使用的吸塵器；從每一個大V都會做廣告的電動牙刷，到伊朗鈾濃縮所使用的離心機，背後都有馬達的影子。
戴森新加坡先進製造中心
人類文明進步的背後，其實隱藏著一條馬達技術發展的暗線。你在生活中用到的各種各樣的裝置，只要涉及到將電能轉化為機械能，背後可能都是馬達。而這些裝置的每一點性能提升，其實都來自於現代工業對馬達技術的革新。
這其中，有一家企業最具代表性。它專注於數碼馬達技術20年，成為了行業領軍企業，它的名字成為了業內高端產品的代名詞，新品一經發布就成了無數人夢寐以求的網紅。
這個企業就是戴森。
戴森的標誌性產品：Supersonic 吹風機（採用V9馬達）
戴森從吸塵器起家，以吹風機聞名，但背後卻是個不折不扣的硬核科技公司。
作為吹風機界的“蘋果”，戴森是一家將技術與設計結合到極致的企業。
設計不用多說，戴森標誌性的Supersonic吹風機美觀大氣。而技術，則是背後的數碼馬達。這一次，果殼恰好有機會，走進戴森英國總部的馬姆斯伯裡園區，來揭開隱藏在這家“網紅”公司背後的數碼馬達技術。
數碼馬達
馬達的基本原理很簡單。自從一百多前，物理學家發現通電導體在磁場中會受到力的作用，馬達的原理就已經被確定了下來，此後也從未變過。
然而，就是這樣一個簡簡單單的原理，要轉化成為工程裝置，再進一步地將其用於工業生產，然後再在特定的領域將它做到極致，其實並不容易。
相比傳統的馬達，現代工業領域對馬達性能的追求早已經進入了一個新的層次，其設計之精密，材料之講究，做工之嚴苛，是不折不扣的“螺螄殼裡做道場”。
特別是對於家用電器所使用的馬達而言，不僅要求更高的功率，還要求更小的體積、更輕的重量、更高的穩定性和更長的壽命。這其中的有些要求甚至是相互衝突的。如何解決上述所有問題，製造出綜合性能最優異的數碼馬達，這背後是戴森長達20年的技術積累。
10W+轉速
馬達其中一個最重要的性能參數就是轉速，特別是對於吹風機和吸塵器而言，更快的轉速才有更大的潛能。
然而，要想提高馬達的轉速，並沒有那麼簡單，並不是簡簡單單的用更高的電壓或者更大的電流就能實現的。它取決於馬達的結構和特性。
馬達內部主要有兩個部件，定子（固定不動）和轉子（負責旋轉）。無論什麼馬達，其運行原理本質上都是在定子上產生一個磁場，再在轉子上產生一個磁場，然後兩個磁場之間相互“勾引”，轉子的N極會向定子的S極運動，轉子的S極向著定子的N極運動。再通過一些巧妙的設計，讓其中一個磁場不停地旋轉，就可以實現轉子不停地旋轉。
由於實現方式的不同，也就決定了馬達有不同的特性。
如果是給定子通一個交流電流來產生一個旋轉磁場，然後利用這個旋轉的磁場來帶動轉子不停旋轉，那麼就是我們所謂的交流馬達。
如果是這種交流馬達，那麼轉速符合一個簡單的公式：n=60f/p。
在這裡，n表示轉速，單位是RPM，Revolution(s) Per Minute，轉/分；f表示交流電的頻率；p表示極對數，也就是馬達裡面的磁場有多少對N-S極。由於我國所用的市電標準頻率是50Hz，所以計算可以得到，轉速最快也就3000轉/分(p=1)。事實上，這只是同步電機的轉速，如果是異步電機，轉速還要比這個小一點兒。
如果要提高交流馬達的轉速，那麼就只能想辦法提高電流的頻率，這裡就涉及到變頻技術，也就更難了。
對於直流馬達而言，它是通過結構上的巧妙設計來實現轉子的旋轉。當馬達通電以後，由於通的是直流電，我們可以將轉子和定子分別看做兩個固定的磁體。我們考慮轉子N極的運動情況，一開始，它會被定子的S極吸引向定子的S極運動，然而，當它運動到離S極最近的位置時，由於慣性，它會繼續向前旋轉一點，但此時，定子的S極對它的作用力就變成阻礙它，會將它拉回來。所以，如果不進行結構上的特殊處理，直流馬達是沒法轉起來的，它只會轉個大半圈然後不停地擺動。
於是，人們引入了一個神奇的部件，叫電刷，電刷裝配在換向器上，每當轉子的N極運動到定子的S極位置時，電刷和換向器的存在會使電流的方向翻轉一次，於是轉子本來的N極就又變成了S極，本來定子的S極是吸引它阻礙它運動，此時就變成了排斥它推它遠離，這樣轉子就能繼續運動了。
有刷直流電機的示意圖丨wikipedia
對於直流馬達而言，其轉速跟電流頻率沒啥關係（因為用的是直流電）。但由於有電刷這個部件的存在，可以說是致命弱點。電刷一方面負責導電，要與換向器接觸；另一方面電刷還是個運動部件，所以接觸的部分又必須很光滑，不然會帶來很大的摩擦阻力。這就限制了直流馬達的轉速。通常來說，這種有刷直流馬達轉速能做到30000轉/分鐘已經很不錯了。
而戴森的數碼馬達則是採用了無刷技術，也叫開關磁阻技術。所謂磁阻，是一個與電路中的電阻類似的概念。電流總是沿著電阻最小的路徑前進；磁通量總是沿著磁阻最小的路徑前進。而這種馬達在定子上會佈置一系列線圈，然後通過數字脈衝以極高的頻率來控制線圈通斷的時機。每次通電，轉子都會嘗試與磁場方向對齊一次，這樣，只要開關切換的速度足夠快，馬達的轉速也就足夠高。你可以想象轉子是一頭驢，定子上的磁場是胡蘿蔔，驢每前進一點兒，我們都將胡蘿蔔挪遠一點，這樣驢子就會不停的運動下去。
戴森幹手器分解圖（採用V4數碼馬達）丨Dyson
開關磁阻技術使設計更快轉速的馬達成為了可能。傳統馬達轉速約為每分鐘 20,000~30,000 轉，F1 汽車馬達轉速為每分鐘 19,000 轉，噴氣式馬達轉速為每分鐘 17,000 轉。而戴森V6系列數碼馬達轉速則為每分鐘 110,000轉，其V10和V11系列馬達轉速更是高達每分鐘125,000轉。
戴森V11無繩吸塵器（採用V11數碼馬達）丨Dyson
這種開關磁阻馬達聽上去原理簡單粗暴，但其實背後需要極其精確的控制。因為這種馬達需要不停地根據轉子的位置來確定線圈的通斷，對於一個每分鐘幾萬轉的馬達來說，其控制頻率也至少是這個級別，這其中每一次的通斷不能有任何問題，否則馬達就無法正常工作，所以可以想象其難度。
然而，解決了轉速的問題並不是意味著馬達所有的問題都得到了解決，轉速一旦提起來，原先低速情況下沒有表現出來或者被忽略的各種附屬問題也來了。
高轉速帶來的“問題”
一個高速的馬達，遠遠不止是轉速更快而已。量變帶來質變，轉速的提升會帶來一系列問題。這其中，最主要的問題就是結構強度。
馬達需要有一個軸，這個軸是馬達整個結構的核心支撐，也是將馬達的功率傳遞出去的核心部件。為了能夠承受每分鐘10萬+的轉速，它需要既輕巧又結實。而戴森的解決方案是使用陶瓷，它在1600攝氏度下能夠固化，硬度是鋼的兩倍，而密度卻只有鋼的一半。
同時，馬達的性能並不等同於設備的性能。
對於吹風機或者吸塵器而言，馬達轉得再快，帶不動氣流也是白搭。所以還需要與馬達配套的葉輪。葉輪好比電風扇的扇葉，用於推動氣流。在每分鐘10萬+轉的速度之下，葉輪本身同樣需要輕巧而結實。而戴森所用的材料是聚醚醚酮(PEEK)，是目前市面上能買到的強度最高的塑料。這種材料非常輕，但同時具備極高的柔韌性和強度，甚至可以取代金屬，被廣泛用於工業之中，比如在汽車的變速箱中。它也用於航空領域。即使拆卸很多次，也不易斷，耐久性強。戴森所有的數碼馬達葉輪用的都是這個材料。
戴森數碼馬達與傳統馬達對比丨tuchong.com
同時，葉輪的結構也需要特殊設計，來保障推動氣流的效率。戴森在V10數碼馬達中採用了最新的葉輪設計，其細長形的葉輪排列可讓更多的氣流通過。戴森的工程師們將葉輪的葉片交疊，增加了表面積並提高了效率。
此外，還有散熱問題。
高轉速帶來的發熱量也是巨大的。由於開關磁阻馬達中需要用到永磁體，而永磁體在高溫下會“退磁”，即失去磁性。因此，戴森在設計馬達時，便綜合考慮了多種因素，經過了大量的計算和反覆的測試，來確保有足夠的氣流給馬達提供散熱，保護整個機器。
具備如此之高的轉速卻又同時具備高強度和高可靠性，對於一般的廠商而言，把馬達做到這一步可能就已經足夠吹噓一陣子了。但是對於戴森而言，這還不夠。
高轉速之外的革新
在研製出每分鐘10W+的高轉速馬達之後，戴森將目光投向了馬達的體積。
雖然吹風機現在是戴森的網紅產品，但其實，戴森的數碼馬達，一開始主要用於吸塵器。然而，其創始人詹姆士·戴森爵士在使用傳統吹風機的時候，覺得傳統吹風機的體驗實在太糟糕了：噪音很大，貼近耳朵就會非常的吵，並且由於馬達被安裝在吹風機的頭部，所以使用時有“頭重腳輕”的感覺，手感極差。
彼時，吹風機的馬達更是一點科技含量都沒有，而戴森已經在數碼馬達上取得了驚人的突破，於是戴森決定自行研發一款美髮造型產品，來改變吹風機的現狀。
這和喬布斯當年研發iPhone是一個道理，“彼可取而代之”。
這便是後來誕生的Dyson Supersonic吹風機。在這款吹風機中，戴森研發出了V9系列數碼馬達，其大小隻相當於500元日元硬幣，重量只有傳統吹風機馬達的一半，因此可以安裝在吹風機的手柄處，顛覆了傳統吹風機的結構設計；同時，該馬達的轉速高達11萬轉/分鐘，結合戴森的氣流倍增專利技術，能夠每秒推動 13 升的強勁氣流通過直徑只有 27 毫米，也就是 2 便士硬幣大小的圓孔，使吹風機更輕、手感更好、卻又同時擁有更強勁的性能。
特斯拉萬萬不會想到，他夢寐以求的電氣時代，是由於一個人接錯了一次線，而點燃的。
1873年，奧地利維也納世界博覽會。
彼時，在庫侖、安培、法拉第、麥克斯韋等人的努力下，電磁學的基本定律已經塵埃落定。一大堆基於電磁學定律的裝置被髮明製造了出來，這其中就有發電機和電動機。
發電機解決了電能產生的問題，從此大量廉價的電能被生產出來；然而彼時的電動機，或者說馬達（Motor），還只是實驗室的玩具，功率小，轉速慢，難以應用於工業生產。
人類空有大量廉價的電能，但除了用於照明，根本沒有用武之地。就像一個絕世高手，空有幾甲子的內力，卻根本沒有合適的招式能夠發揮出來，只能拔劍四顧心茫然。
人類距離完整的電氣時代，還差一臺能夠滿足工業應用的大功率馬達。
然而，在1873年的這一屆博覽會上，比利時發明家格拉姆在布展的時候，陰差陽錯將兩臺發電機之間的線接錯了。他把別的發電機發的電，接在了自己發電機的電流輸出端。結果，接下來就是見證奇蹟的一幕：被接入的那臺發電機居然高速旋轉了起來，發電機變成了電動機，也就是馬達。
一臺傳統馬達的分解圖丨tuchong.com
格拉姆先是懵逼，隨後欣喜若狂，沒想到苦苦追尋的大功率馬達居然是如此簡單。從此之後，馬達的發展取得了迅猛的突破，不再只是實驗室的玩具，成功地承擔了將電能轉化成機械能的重任。而人類，也終於為廉價電能的使用找到了電燈以外最完美的載體。
如今，馬達早已滲入生活的方方面面，可以說無處不在。
從80後玩的四驅車，到90後玩的無人機；從Geek喜歡的特斯拉，到家庭主婦使用的吸塵器；從每一個大V都會做廣告的電動牙刷，到伊朗鈾濃縮所使用的離心機，背後都有馬達的影子。
戴森新加坡先進製造中心
人類文明進步的背後，其實隱藏著一條馬達技術發展的暗線。你在生活中用到的各種各樣的裝置，只要涉及到將電能轉化為機械能，背後可能都是馬達。而這些裝置的每一點性能提升，其實都來自於現代工業對馬達技術的革新。
這其中，有一家企業最具代表性。它專注於數碼馬達技術20年，成為了行業領軍企業，它的名字成為了業內高端產品的代名詞，新品一經發布就成了無數人夢寐以求的網紅。
這個企業就是戴森。
戴森的標誌性產品：Supersonic 吹風機（採用V9馬達）
戴森從吸塵器起家，以吹風機聞名，但背後卻是個不折不扣的硬核科技公司。
作為吹風機界的“蘋果”，戴森是一家將技術與設計結合到極致的企業。
設計不用多說，戴森標誌性的Supersonic吹風機美觀大氣。而技術，則是背後的數碼馬達。這一次，果殼恰好有機會，走進戴森英國總部的馬姆斯伯裡園區，來揭開隱藏在這家“網紅”公司背後的數碼馬達技術。
數碼馬達
馬達的基本原理很簡單。自從一百多前，物理學家發現通電導體在磁場中會受到力的作用，馬達的原理就已經被確定了下來，此後也從未變過。
然而，就是這樣一個簡簡單單的原理，要轉化成為工程裝置，再進一步地將其用於工業生產，然後再在特定的領域將它做到極致，其實並不容易。
相比傳統的馬達，現代工業領域對馬達性能的追求早已經進入了一個新的層次，其設計之精密，材料之講究，做工之嚴苛，是不折不扣的“螺螄殼裡做道場”。
特別是對於家用電器所使用的馬達而言，不僅要求更高的功率，還要求更小的體積、更輕的重量、更高的穩定性和更長的壽命。這其中的有些要求甚至是相互衝突的。如何解決上述所有問題，製造出綜合性能最優異的數碼馬達，這背後是戴森長達20年的技術積累。
10W+轉速
馬達其中一個最重要的性能參數就是轉速，特別是對於吹風機和吸塵器而言，更快的轉速才有更大的潛能。
然而，要想提高馬達的轉速，並沒有那麼簡單，並不是簡簡單單的用更高的電壓或者更大的電流就能實現的。它取決於馬達的結構和特性。
馬達內部主要有兩個部件，定子（固定不動）和轉子（負責旋轉）。無論什麼馬達，其運行原理本質上都是在定子上產生一個磁場，再在轉子上產生一個磁場，然後兩個磁場之間相互“勾引”，轉子的N極會向定子的S極運動，轉子的S極向著定子的N極運動。再通過一些巧妙的設計，讓其中一個磁場不停地旋轉，就可以實現轉子不停地旋轉。
由於實現方式的不同，也就決定了馬達有不同的特性。
如果是給定子通一個交流電流來產生一個旋轉磁場，然後利用這個旋轉的磁場來帶動轉子不停旋轉，那麼就是我們所謂的交流馬達。
如果是這種交流馬達，那麼轉速符合一個簡單的公式：n=60f/p。
在這裡，n表示轉速，單位是RPM，Revolution(s) Per Minute，轉/分；f表示交流電的頻率；p表示極對數，也就是馬達裡面的磁場有多少對N-S極。由於我國所用的市電標準頻率是50Hz，所以計算可以得到，轉速最快也就3000轉/分(p=1)。事實上，這只是同步電機的轉速，如果是異步電機，轉速還要比這個小一點兒。
如果要提高交流馬達的轉速，那麼就只能想辦法提高電流的頻率，這裡就涉及到變頻技術，也就更難了。
對於直流馬達而言，它是通過結構上的巧妙設計來實現轉子的旋轉。當馬達通電以後，由於通的是直流電，我們可以將轉子和定子分別看做兩個固定的磁體。我們考慮轉子N極的運動情況，一開始，它會被定子的S極吸引向定子的S極運動，然而，當它運動到離S極最近的位置時，由於慣性，它會繼續向前旋轉一點，但此時，定子的S極對它的作用力就變成阻礙它，會將它拉回來。所以，如果不進行結構上的特殊處理，直流馬達是沒法轉起來的，它只會轉個大半圈然後不停地擺動。
於是，人們引入了一個神奇的部件，叫電刷，電刷裝配在換向器上，每當轉子的N極運動到定子的S極位置時，電刷和換向器的存在會使電流的方向翻轉一次，於是轉子本來的N極就又變成了S極，本來定子的S極是吸引它阻礙它運動，此時就變成了排斥它推它遠離，這樣轉子就能繼續運動了。
有刷直流電機的示意圖丨wikipedia
對於直流馬達而言，其轉速跟電流頻率沒啥關係（因為用的是直流電）。但由於有電刷這個部件的存在，可以說是致命弱點。電刷一方面負責導電，要與換向器接觸；另一方面電刷還是個運動部件，所以接觸的部分又必須很光滑，不然會帶來很大的摩擦阻力。這就限制了直流馬達的轉速。通常來說，這種有刷直流馬達轉速能做到30000轉/分鐘已經很不錯了。
而戴森的數碼馬達則是採用了無刷技術，也叫開關磁阻技術。所謂磁阻，是一個與電路中的電阻類似的概念。電流總是沿著電阻最小的路徑前進；磁通量總是沿著磁阻最小的路徑前進。而這種馬達在定子上會佈置一系列線圈，然後通過數字脈衝以極高的頻率來控制線圈通斷的時機。每次通電，轉子都會嘗試與磁場方向對齊一次，這樣，只要開關切換的速度足夠快，馬達的轉速也就足夠高。你可以想象轉子是一頭驢，定子上的磁場是胡蘿蔔，驢每前進一點兒，我們都將胡蘿蔔挪遠一點，這樣驢子就會不停的運動下去。
戴森幹手器分解圖（採用V4數碼馬達）丨Dyson
開關磁阻技術使設計更快轉速的馬達成為了可能。傳統馬達轉速約為每分鐘 20,000~30,000 轉，F1 汽車馬達轉速為每分鐘 19,000 轉，噴氣式馬達轉速為每分鐘 17,000 轉。而戴森V6系列數碼馬達轉速則為每分鐘 110,000轉，其V10和V11系列馬達轉速更是高達每分鐘125,000轉。
戴森V11無繩吸塵器（採用V11數碼馬達）丨Dyson
這種開關磁阻馬達聽上去原理簡單粗暴，但其實背後需要極其精確的控制。因為這種馬達需要不停地根據轉子的位置來確定線圈的通斷，對於一個每分鐘幾萬轉的馬達來說，其控制頻率也至少是這個級別，這其中每一次的通斷不能有任何問題，否則馬達就無法正常工作，所以可以想象其難度。
然而，解決了轉速的問題並不是意味著馬達所有的問題都得到了解決，轉速一旦提起來，原先低速情況下沒有表現出來或者被忽略的各種附屬問題也來了。
高轉速帶來的“問題”
一個高速的馬達，遠遠不止是轉速更快而已。量變帶來質變，轉速的提升會帶來一系列問題。這其中，最主要的問題就是結構強度。
馬達需要有一個軸，這個軸是馬達整個結構的核心支撐，也是將馬達的功率傳遞出去的核心部件。為了能夠承受每分鐘10萬+的轉速，它需要既輕巧又結實。而戴森的解決方案是使用陶瓷，它在1600攝氏度下能夠固化，硬度是鋼的兩倍，而密度卻只有鋼的一半。
同時，馬達的性能並不等同於設備的性能。
對於吹風機或者吸塵器而言，馬達轉得再快，帶不動氣流也是白搭。所以還需要與馬達配套的葉輪。葉輪好比電風扇的扇葉，用於推動氣流。在每分鐘10萬+轉的速度之下，葉輪本身同樣需要輕巧而結實。而戴森所用的材料是聚醚醚酮(PEEK)，是目前市面上能買到的強度最高的塑料。這種材料非常輕，但同時具備極高的柔韌性和強度，甚至可以取代金屬，被廣泛用於工業之中，比如在汽車的變速箱中。它也用於航空領域。即使拆卸很多次，也不易斷，耐久性強。戴森所有的數碼馬達葉輪用的都是這個材料。
戴森數碼馬達與傳統馬達對比丨tuchong.com
同時，葉輪的結構也需要特殊設計，來保障推動氣流的效率。戴森在V10數碼馬達中採用了最新的葉輪設計，其細長形的葉輪排列可讓更多的氣流通過。戴森的工程師們將葉輪的葉片交疊，增加了表面積並提高了效率。
此外，還有散熱問題。
高轉速帶來的發熱量也是巨大的。由於開關磁阻馬達中需要用到永磁體，而永磁體在高溫下會“退磁”，即失去磁性。因此，戴森在設計馬達時，便綜合考慮了多種因素，經過了大量的計算和反覆的測試，來確保有足夠的氣流給馬達提供散熱，保護整個機器。
具備如此之高的轉速卻又同時具備高強度和高可靠性，對於一般的廠商而言，把馬達做到這一步可能就已經足夠吹噓一陣子了。但是對於戴森而言，這還不夠。
高轉速之外的革新
在研製出每分鐘10W+的高轉速馬達之後，戴森將目光投向了馬達的體積。
雖然吹風機現在是戴森的網紅產品，但其實，戴森的數碼馬達，一開始主要用於吸塵器。然而，其創始人詹姆士·戴森爵士在使用傳統吹風機的時候，覺得傳統吹風機的體驗實在太糟糕了：噪音很大，貼近耳朵就會非常的吵，並且由於馬達被安裝在吹風機的頭部，所以使用時有“頭重腳輕”的感覺，手感極差。
彼時，吹風機的馬達更是一點科技含量都沒有，而戴森已經在數碼馬達上取得了驚人的突破，於是戴森決定自行研發一款美髮造型產品，來改變吹風機的現狀。
這和喬布斯當年研發iPhone是一個道理，“彼可取而代之”。
這便是後來誕生的Dyson Supersonic吹風機。在這款吹風機中，戴森研發出了V9系列數碼馬達，其大小隻相當於500元日元硬幣，重量只有傳統吹風機馬達的一半，因此可以安裝在吹風機的手柄處，顛覆了傳統吹風機的結構設計；同時，該馬達的轉速高達11萬轉/分鐘，結合戴森的氣流倍增專利技術，能夠每秒推動 13 升的強勁氣流通過直徑只有 27 毫米，也就是 2 便士硬幣大小的圓孔，使吹風機更輕、手感更好、卻又同時擁有更強勁的性能。
戴森吹風機的馬達裝在了手柄內丨tuchong.com
這是戴森迄今為止最小、最輕、最先進的數碼馬達，它也推動了戴森製造出另一個創新型的個人護理產品：戴森Airwrap美髮造型器，這是一種可以定型頭髮的工具，它由數碼馬達推動強勁氣流，無需過高溫度即可打造髮型。
此外，為了能夠降低吹風機的噪音，戴森的工程師對數碼馬達整個運行過程中的氣流進行了分析，空氣如何旋轉離開葉輪，如何才能使氣流呈直線流出並最大限度地減少氣流中的湍流等等。工程師藉助FEA（有限元分析）和CFD（流體力學）等軟件，對數碼馬達的運行進行仿真模擬。仿真模擬過程往往會持續數小時，甚至數天；在V9系列數碼馬達的開發階段，工程師們一共打造和測試了 4865 個原型。
"特斯拉萬萬不會想到，他夢寐以求的電氣時代，是由於一個人接錯了一次線，而點燃的。
1873年，奧地利維也納世界博覽會。
彼時，在庫侖、安培、法拉第、麥克斯韋等人的努力下，電磁學的基本定律已經塵埃落定。一大堆基於電磁學定律的裝置被髮明製造了出來，這其中就有發電機和電動機。
發電機解決了電能產生的問題，從此大量廉價的電能被生產出來；然而彼時的電動機，或者說馬達（Motor），還只是實驗室的玩具，功率小，轉速慢，難以應用於工業生產。
人類空有大量廉價的電能，但除了用於照明，根本沒有用武之地。就像一個絕世高手，空有幾甲子的內力，卻根本沒有合適的招式能夠發揮出來，只能拔劍四顧心茫然。
人類距離完整的電氣時代，還差一臺能夠滿足工業應用的大功率馬達。
然而，在1873年的這一屆博覽會上，比利時發明家格拉姆在布展的時候，陰差陽錯將兩臺發電機之間的線接錯了。他把別的發電機發的電，接在了自己發電機的電流輸出端。結果，接下來就是見證奇蹟的一幕：被接入的那臺發電機居然高速旋轉了起來，發電機變成了電動機，也就是馬達。
一臺傳統馬達的分解圖丨tuchong.com
格拉姆先是懵逼，隨後欣喜若狂，沒想到苦苦追尋的大功率馬達居然是如此簡單。從此之後，馬達的發展取得了迅猛的突破，不再只是實驗室的玩具，成功地承擔了將電能轉化成機械能的重任。而人類，也終於為廉價電能的使用找到了電燈以外最完美的載體。
如今，馬達早已滲入生活的方方面面，可以說無處不在。
從80後玩的四驅車，到90後玩的無人機；從Geek喜歡的特斯拉，到家庭主婦使用的吸塵器；從每一個大V都會做廣告的電動牙刷，到伊朗鈾濃縮所使用的離心機，背後都有馬達的影子。
戴森新加坡先進製造中心
人類文明進步的背後，其實隱藏著一條馬達技術發展的暗線。你在生活中用到的各種各樣的裝置，只要涉及到將電能轉化為機械能，背後可能都是馬達。而這些裝置的每一點性能提升，其實都來自於現代工業對馬達技術的革新。
這其中，有一家企業最具代表性。它專注於數碼馬達技術20年，成為了行業領軍企業，它的名字成為了業內高端產品的代名詞，新品一經發布就成了無數人夢寐以求的網紅。
這個企業就是戴森。
戴森的標誌性產品：Supersonic 吹風機（採用V9馬達）
戴森從吸塵器起家，以吹風機聞名，但背後卻是個不折不扣的硬核科技公司。
作為吹風機界的“蘋果”，戴森是一家將技術與設計結合到極致的企業。
設計不用多說，戴森標誌性的Supersonic吹風機美觀大氣。而技術，則是背後的數碼馬達。這一次，果殼恰好有機會，走進戴森英國總部的馬姆斯伯裡園區，來揭開隱藏在這家“網紅”公司背後的數碼馬達技術。
數碼馬達
馬達的基本原理很簡單。自從一百多前，物理學家發現通電導體在磁場中會受到力的作用，馬達的原理就已經被確定了下來，此後也從未變過。
然而，就是這樣一個簡簡單單的原理，要轉化成為工程裝置，再進一步地將其用於工業生產，然後再在特定的領域將它做到極致，其實並不容易。
相比傳統的馬達，現代工業領域對馬達性能的追求早已經進入了一個新的層次，其設計之精密，材料之講究，做工之嚴苛，是不折不扣的“螺螄殼裡做道場”。
特別是對於家用電器所使用的馬達而言，不僅要求更高的功率，還要求更小的體積、更輕的重量、更高的穩定性和更長的壽命。這其中的有些要求甚至是相互衝突的。如何解決上述所有問題，製造出綜合性能最優異的數碼馬達，這背後是戴森長達20年的技術積累。
10W+轉速
馬達其中一個最重要的性能參數就是轉速，特別是對於吹風機和吸塵器而言，更快的轉速才有更大的潛能。
然而，要想提高馬達的轉速，並沒有那麼簡單，並不是簡簡單單的用更高的電壓或者更大的電流就能實現的。它取決於馬達的結構和特性。
馬達內部主要有兩個部件，定子（固定不動）和轉子（負責旋轉）。無論什麼馬達，其運行原理本質上都是在定子上產生一個磁場，再在轉子上產生一個磁場，然後兩個磁場之間相互“勾引”，轉子的N極會向定子的S極運動，轉子的S極向著定子的N極運動。再通過一些巧妙的設計，讓其中一個磁場不停地旋轉，就可以實現轉子不停地旋轉。
由於實現方式的不同，也就決定了馬達有不同的特性。
如果是給定子通一個交流電流來產生一個旋轉磁場，然後利用這個旋轉的磁場來帶動轉子不停旋轉，那麼就是我們所謂的交流馬達。
如果是這種交流馬達，那麼轉速符合一個簡單的公式：n=60f/p。
在這裡，n表示轉速，單位是RPM，Revolution(s) Per Minute，轉/分；f表示交流電的頻率；p表示極對數，也就是馬達裡面的磁場有多少對N-S極。由於我國所用的市電標準頻率是50Hz，所以計算可以得到，轉速最快也就3000轉/分(p=1)。事實上，這只是同步電機的轉速，如果是異步電機，轉速還要比這個小一點兒。
如果要提高交流馬達的轉速，那麼就只能想辦法提高電流的頻率，這裡就涉及到變頻技術，也就更難了。
對於直流馬達而言，它是通過結構上的巧妙設計來實現轉子的旋轉。當馬達通電以後，由於通的是直流電，我們可以將轉子和定子分別看做兩個固定的磁體。我們考慮轉子N極的運動情況，一開始，它會被定子的S極吸引向定子的S極運動，然而，當它運動到離S極最近的位置時，由於慣性，它會繼續向前旋轉一點，但此時，定子的S極對它的作用力就變成阻礙它，會將它拉回來。所以，如果不進行結構上的特殊處理，直流馬達是沒法轉起來的，它只會轉個大半圈然後不停地擺動。
於是，人們引入了一個神奇的部件，叫電刷，電刷裝配在換向器上，每當轉子的N極運動到定子的S極位置時，電刷和換向器的存在會使電流的方向翻轉一次，於是轉子本來的N極就又變成了S極，本來定子的S極是吸引它阻礙它運動，此時就變成了排斥它推它遠離，這樣轉子就能繼續運動了。
有刷直流電機的示意圖丨wikipedia
對於直流馬達而言，其轉速跟電流頻率沒啥關係（因為用的是直流電）。但由於有電刷這個部件的存在，可以說是致命弱點。電刷一方面負責導電，要與換向器接觸；另一方面電刷還是個運動部件，所以接觸的部分又必須很光滑，不然會帶來很大的摩擦阻力。這就限制了直流馬達的轉速。通常來說，這種有刷直流馬達轉速能做到30000轉/分鐘已經很不錯了。
而戴森的數碼馬達則是採用了無刷技術，也叫開關磁阻技術。所謂磁阻，是一個與電路中的電阻類似的概念。電流總是沿著電阻最小的路徑前進；磁通量總是沿著磁阻最小的路徑前進。而這種馬達在定子上會佈置一系列線圈，然後通過數字脈衝以極高的頻率來控制線圈通斷的時機。每次通電，轉子都會嘗試與磁場方向對齊一次，這樣，只要開關切換的速度足夠快，馬達的轉速也就足夠高。你可以想象轉子是一頭驢，定子上的磁場是胡蘿蔔，驢每前進一點兒，我們都將胡蘿蔔挪遠一點，這樣驢子就會不停的運動下去。
戴森幹手器分解圖（採用V4數碼馬達）丨Dyson
開關磁阻技術使設計更快轉速的馬達成為了可能。傳統馬達轉速約為每分鐘 20,000~30,000 轉，F1 汽車馬達轉速為每分鐘 19,000 轉，噴氣式馬達轉速為每分鐘 17,000 轉。而戴森V6系列數碼馬達轉速則為每分鐘 110,000轉，其V10和V11系列馬達轉速更是高達每分鐘125,000轉。
戴森V11無繩吸塵器（採用V11數碼馬達）丨Dyson
這種開關磁阻馬達聽上去原理簡單粗暴，但其實背後需要極其精確的控制。因為這種馬達需要不停地根據轉子的位置來確定線圈的通斷，對於一個每分鐘幾萬轉的馬達來說，其控制頻率也至少是這個級別，這其中每一次的通斷不能有任何問題，否則馬達就無法正常工作，所以可以想象其難度。
然而，解決了轉速的問題並不是意味著馬達所有的問題都得到了解決，轉速一旦提起來，原先低速情況下沒有表現出來或者被忽略的各種附屬問題也來了。
高轉速帶來的“問題”
一個高速的馬達，遠遠不止是轉速更快而已。量變帶來質變，轉速的提升會帶來一系列問題。這其中，最主要的問題就是結構強度。
馬達需要有一個軸，這個軸是馬達整個結構的核心支撐，也是將馬達的功率傳遞出去的核心部件。為了能夠承受每分鐘10萬+的轉速，它需要既輕巧又結實。而戴森的解決方案是使用陶瓷，它在1600攝氏度下能夠固化，硬度是鋼的兩倍，而密度卻只有鋼的一半。
同時，馬達的性能並不等同於設備的性能。
對於吹風機或者吸塵器而言，馬達轉得再快，帶不動氣流也是白搭。所以還需要與馬達配套的葉輪。葉輪好比電風扇的扇葉，用於推動氣流。在每分鐘10萬+轉的速度之下，葉輪本身同樣需要輕巧而結實。而戴森所用的材料是聚醚醚酮(PEEK)，是目前市面上能買到的強度最高的塑料。這種材料非常輕，但同時具備極高的柔韌性和強度，甚至可以取代金屬，被廣泛用於工業之中，比如在汽車的變速箱中。它也用於航空領域。即使拆卸很多次，也不易斷，耐久性強。戴森所有的數碼馬達葉輪用的都是這個材料。
戴森數碼馬達與傳統馬達對比丨tuchong.com
同時，葉輪的結構也需要特殊設計，來保障推動氣流的效率。戴森在V10數碼馬達中採用了最新的葉輪設計，其細長形的葉輪排列可讓更多的氣流通過。戴森的工程師們將葉輪的葉片交疊，增加了表面積並提高了效率。
此外，還有散熱問題。
高轉速帶來的發熱量也是巨大的。由於開關磁阻馬達中需要用到永磁體，而永磁體在高溫下會“退磁”，即失去磁性。因此，戴森在設計馬達時，便綜合考慮了多種因素，經過了大量的計算和反覆的測試，來確保有足夠的氣流給馬達提供散熱，保護整個機器。
具備如此之高的轉速卻又同時具備高強度和高可靠性，對於一般的廠商而言，把馬達做到這一步可能就已經足夠吹噓一陣子了。但是對於戴森而言，這還不夠。
高轉速之外的革新
在研製出每分鐘10W+的高轉速馬達之後，戴森將目光投向了馬達的體積。
雖然吹風機現在是戴森的網紅產品，但其實，戴森的數碼馬達，一開始主要用於吸塵器。然而，其創始人詹姆士·戴森爵士在使用傳統吹風機的時候，覺得傳統吹風機的體驗實在太糟糕了：噪音很大，貼近耳朵就會非常的吵，並且由於馬達被安裝在吹風機的頭部，所以使用時有“頭重腳輕”的感覺，手感極差。
彼時，吹風機的馬達更是一點科技含量都沒有，而戴森已經在數碼馬達上取得了驚人的突破，於是戴森決定自行研發一款美髮造型產品，來改變吹風機的現狀。
這和喬布斯當年研發iPhone是一個道理，“彼可取而代之”。
這便是後來誕生的Dyson Supersonic吹風機。在這款吹風機中，戴森研發出了V9系列數碼馬達，其大小隻相當於500元日元硬幣，重量只有傳統吹風機馬達的一半，因此可以安裝在吹風機的手柄處，顛覆了傳統吹風機的結構設計；同時，該馬達的轉速高達11萬轉/分鐘，結合戴森的氣流倍增專利技術，能夠每秒推動 13 升的強勁氣流通過直徑只有 27 毫米，也就是 2 便士硬幣大小的圓孔，使吹風機更輕、手感更好、卻又同時擁有更強勁的性能。
戴森吹風機的馬達裝在了手柄內丨tuchong.com
這是戴森迄今為止最小、最輕、最先進的數碼馬達，它也推動了戴森製造出另一個創新型的個人護理產品：戴森Airwrap美髮造型器，這是一種可以定型頭髮的工具，它由數碼馬達推動強勁氣流，無需過高溫度即可打造髮型。
此外，為了能夠降低吹風機的噪音，戴森的工程師對數碼馬達整個運行過程中的氣流進行了分析，空氣如何旋轉離開葉輪，如何才能使氣流呈直線流出並最大限度地減少氣流中的湍流等等。工程師藉助FEA（有限元分析）和CFD（流體力學）等軟件，對數碼馬達的運行進行仿真模擬。仿真模擬過程往往會持續數小時，甚至數天；在V9系列數碼馬達的開發階段，工程師們一共打造和測試了 4865 個原型。
特斯拉萬萬不會想到，他夢寐以求的電氣時代，是由於一個人接錯了一次線，而點燃的。
1873年，奧地利維也納世界博覽會。
彼時，在庫侖、安培、法拉第、麥克斯韋等人的努力下，電磁學的基本定律已經塵埃落定。一大堆基於電磁學定律的裝置被髮明製造了出來，這其中就有發電機和電動機。
發電機解決了電能產生的問題，從此大量廉價的電能被生產出來；然而彼時的電動機，或者說馬達（Motor），還只是實驗室的玩具，功率小，轉速慢，難以應用於工業生產。
人類空有大量廉價的電能，但除了用於照明，根本沒有用武之地。就像一個絕世高手，空有幾甲子的內力，卻根本沒有合適的招式能夠發揮出來，只能拔劍四顧心茫然。
人類距離完整的電氣時代，還差一臺能夠滿足工業應用的大功率馬達。
然而，在1873年的這一屆博覽會上，比利時發明家格拉姆在布展的時候，陰差陽錯將兩臺發電機之間的線接錯了。他把別的發電機發的電，接在了自己發電機的電流輸出端。結果，接下來就是見證奇蹟的一幕：被接入的那臺發電機居然高速旋轉了起來，發電機變成了電動機，也就是馬達。
一臺傳統馬達的分解圖丨tuchong.com
格拉姆先是懵逼，隨後欣喜若狂，沒想到苦苦追尋的大功率馬達居然是如此簡單。從此之後，馬達的發展取得了迅猛的突破，不再只是實驗室的玩具，成功地承擔了將電能轉化成機械能的重任。而人類，也終於為廉價電能的使用找到了電燈以外最完美的載體。
如今，馬達早已滲入生活的方方面面，可以說無處不在。
從80後玩的四驅車，到90後玩的無人機；從Geek喜歡的特斯拉，到家庭主婦使用的吸塵器；從每一個大V都會做廣告的電動牙刷，到伊朗鈾濃縮所使用的離心機，背後都有馬達的影子。
戴森新加坡先進製造中心
人類文明進步的背後，其實隱藏著一條馬達技術發展的暗線。你在生活中用到的各種各樣的裝置，只要涉及到將電能轉化為機械能，背後可能都是馬達。而這些裝置的每一點性能提升，其實都來自於現代工業對馬達技術的革新。
這其中，有一家企業最具代表性。它專注於數碼馬達技術20年，成為了行業領軍企業，它的名字成為了業內高端產品的代名詞，新品一經發布就成了無數人夢寐以求的網紅。
這個企業就是戴森。
戴森的標誌性產品：Supersonic 吹風機（採用V9馬達）
戴森從吸塵器起家，以吹風機聞名，但背後卻是個不折不扣的硬核科技公司。
作為吹風機界的“蘋果”，戴森是一家將技術與設計結合到極致的企業。
設計不用多說，戴森標誌性的Supersonic吹風機美觀大氣。而技術，則是背後的數碼馬達。這一次，果殼恰好有機會，走進戴森英國總部的馬姆斯伯裡園區，來揭開隱藏在這家“網紅”公司背後的數碼馬達技術。
數碼馬達
馬達的基本原理很簡單。自從一百多前，物理學家發現通電導體在磁場中會受到力的作用，馬達的原理就已經被確定了下來，此後也從未變過。
然而，就是這樣一個簡簡單單的原理，要轉化成為工程裝置，再進一步地將其用於工業生產，然後再在特定的領域將它做到極致，其實並不容易。
相比傳統的馬達，現代工業領域對馬達性能的追求早已經進入了一個新的層次，其設計之精密，材料之講究，做工之嚴苛，是不折不扣的“螺螄殼裡做道場”。
特別是對於家用電器所使用的馬達而言，不僅要求更高的功率，還要求更小的體積、更輕的重量、更高的穩定性和更長的壽命。這其中的有些要求甚至是相互衝突的。如何解決上述所有問題，製造出綜合性能最優異的數碼馬達，這背後是戴森長達20年的技術積累。
10W+轉速
馬達其中一個最重要的性能參數就是轉速，特別是對於吹風機和吸塵器而言，更快的轉速才有更大的潛能。
然而，要想提高馬達的轉速，並沒有那麼簡單，並不是簡簡單單的用更高的電壓或者更大的電流就能實現的。它取決於馬達的結構和特性。
馬達內部主要有兩個部件，定子（固定不動）和轉子（負責旋轉）。無論什麼馬達，其運行原理本質上都是在定子上產生一個磁場，再在轉子上產生一個磁場，然後兩個磁場之間相互“勾引”，轉子的N極會向定子的S極運動，轉子的S極向著定子的N極運動。再通過一些巧妙的設計，讓其中一個磁場不停地旋轉，就可以實現轉子不停地旋轉。
由於實現方式的不同，也就決定了馬達有不同的特性。
如果是給定子通一個交流電流來產生一個旋轉磁場，然後利用這個旋轉的磁場來帶動轉子不停旋轉，那麼就是我們所謂的交流馬達。
如果是這種交流馬達，那麼轉速符合一個簡單的公式：n=60f/p。
在這裡，n表示轉速，單位是RPM，Revolution(s) Per Minute，轉/分；f表示交流電的頻率；p表示極對數，也就是馬達裡面的磁場有多少對N-S極。由於我國所用的市電標準頻率是50Hz，所以計算可以得到，轉速最快也就3000轉/分(p=1)。事實上，這只是同步電機的轉速，如果是異步電機，轉速還要比這個小一點兒。
如果要提高交流馬達的轉速，那麼就只能想辦法提高電流的頻率，這裡就涉及到變頻技術，也就更難了。
對於直流馬達而言，它是通過結構上的巧妙設計來實現轉子的旋轉。當馬達通電以後，由於通的是直流電，我們可以將轉子和定子分別看做兩個固定的磁體。我們考慮轉子N極的運動情況，一開始，它會被定子的S極吸引向定子的S極運動，然而，當它運動到離S極最近的位置時，由於慣性，它會繼續向前旋轉一點，但此時，定子的S極對它的作用力就變成阻礙它，會將它拉回來。所以，如果不進行結構上的特殊處理，直流馬達是沒法轉起來的，它只會轉個大半圈然後不停地擺動。
於是，人們引入了一個神奇的部件，叫電刷，電刷裝配在換向器上，每當轉子的N極運動到定子的S極位置時，電刷和換向器的存在會使電流的方向翻轉一次，於是轉子本來的N極就又變成了S極，本來定子的S極是吸引它阻礙它運動，此時就變成了排斥它推它遠離，這樣轉子就能繼續運動了。
有刷直流電機的示意圖丨wikipedia
對於直流馬達而言，其轉速跟電流頻率沒啥關係（因為用的是直流電）。但由於有電刷這個部件的存在，可以說是致命弱點。電刷一方面負責導電，要與換向器接觸；另一方面電刷還是個運動部件，所以接觸的部分又必須很光滑，不然會帶來很大的摩擦阻力。這就限制了直流馬達的轉速。通常來說，這種有刷直流馬達轉速能做到30000轉/分鐘已經很不錯了。
而戴森的數碼馬達則是採用了無刷技術，也叫開關磁阻技術。所謂磁阻，是一個與電路中的電阻類似的概念。電流總是沿著電阻最小的路徑前進；磁通量總是沿著磁阻最小的路徑前進。而這種馬達在定子上會佈置一系列線圈，然後通過數字脈衝以極高的頻率來控制線圈通斷的時機。每次通電，轉子都會嘗試與磁場方向對齊一次，這樣，只要開關切換的速度足夠快，馬達的轉速也就足夠高。你可以想象轉子是一頭驢，定子上的磁場是胡蘿蔔，驢每前進一點兒，我們都將胡蘿蔔挪遠一點，這樣驢子就會不停的運動下去。
戴森幹手器分解圖（採用V4數碼馬達）丨Dyson
開關磁阻技術使設計更快轉速的馬達成為了可能。傳統馬達轉速約為每分鐘 20,000~30,000 轉，F1 汽車馬達轉速為每分鐘 19,000 轉，噴氣式馬達轉速為每分鐘 17,000 轉。而戴森V6系列數碼馬達轉速則為每分鐘 110,000轉，其V10和V11系列馬達轉速更是高達每分鐘125,000轉。
戴森V11無繩吸塵器（採用V11數碼馬達）丨Dyson
這種開關磁阻馬達聽上去原理簡單粗暴，但其實背後需要極其精確的控制。因為這種馬達需要不停地根據轉子的位置來確定線圈的通斷，對於一個每分鐘幾萬轉的馬達來說，其控制頻率也至少是這個級別，這其中每一次的通斷不能有任何問題，否則馬達就無法正常工作，所以可以想象其難度。
然而，解決了轉速的問題並不是意味著馬達所有的問題都得到了解決，轉速一旦提起來，原先低速情況下沒有表現出來或者被忽略的各種附屬問題也來了。
高轉速帶來的“問題”
一個高速的馬達，遠遠不止是轉速更快而已。量變帶來質變，轉速的提升會帶來一系列問題。這其中，最主要的問題就是結構強度。
馬達需要有一個軸，這個軸是馬達整個結構的核心支撐，也是將馬達的功率傳遞出去的核心部件。為了能夠承受每分鐘10萬+的轉速，它需要既輕巧又結實。而戴森的解決方案是使用陶瓷，它在1600攝氏度下能夠固化，硬度是鋼的兩倍，而密度卻只有鋼的一半。
同時，馬達的性能並不等同於設備的性能。
對於吹風機或者吸塵器而言，馬達轉得再快，帶不動氣流也是白搭。所以還需要與馬達配套的葉輪。葉輪好比電風扇的扇葉，用於推動氣流。在每分鐘10萬+轉的速度之下，葉輪本身同樣需要輕巧而結實。而戴森所用的材料是聚醚醚酮(PEEK)，是目前市面上能買到的強度最高的塑料。這種材料非常輕，但同時具備極高的柔韌性和強度，甚至可以取代金屬，被廣泛用於工業之中，比如在汽車的變速箱中。它也用於航空領域。即使拆卸很多次，也不易斷，耐久性強。戴森所有的數碼馬達葉輪用的都是這個材料。
戴森數碼馬達與傳統馬達對比丨tuchong.com
同時，葉輪的結構也需要特殊設計，來保障推動氣流的效率。戴森在V10數碼馬達中採用了最新的葉輪設計，其細長形的葉輪排列可讓更多的氣流通過。戴森的工程師們將葉輪的葉片交疊，增加了表面積並提高了效率。
此外，還有散熱問題。
高轉速帶來的發熱量也是巨大的。由於開關磁阻馬達中需要用到永磁體，而永磁體在高溫下會“退磁”，即失去磁性。因此，戴森在設計馬達時，便綜合考慮了多種因素，經過了大量的計算和反覆的測試，來確保有足夠的氣流給馬達提供散熱，保護整個機器。
具備如此之高的轉速卻又同時具備高強度和高可靠性，對於一般的廠商而言，把馬達做到這一步可能就已經足夠吹噓一陣子了。但是對於戴森而言，這還不夠。
高轉速之外的革新
在研製出每分鐘10W+的高轉速馬達之後，戴森將目光投向了馬達的體積。
雖然吹風機現在是戴森的網紅產品，但其實，戴森的數碼馬達，一開始主要用於吸塵器。然而，其創始人詹姆士·戴森爵士在使用傳統吹風機的時候，覺得傳統吹風機的體驗實在太糟糕了：噪音很大，貼近耳朵就會非常的吵，並且由於馬達被安裝在吹風機的頭部，所以使用時有“頭重腳輕”的感覺，手感極差。
彼時，吹風機的馬達更是一點科技含量都沒有，而戴森已經在數碼馬達上取得了驚人的突破，於是戴森決定自行研發一款美髮造型產品，來改變吹風機的現狀。
這和喬布斯當年研發iPhone是一個道理，“彼可取而代之”。
這便是後來誕生的Dyson Supersonic吹風機。在這款吹風機中，戴森研發出了V9系列數碼馬達，其大小隻相當於500元日元硬幣，重量只有傳統吹風機馬達的一半，因此可以安裝在吹風機的手柄處，顛覆了傳統吹風機的結構設計；同時，該馬達的轉速高達11萬轉/分鐘，結合戴森的氣流倍增專利技術，能夠每秒推動 13 升的強勁氣流通過直徑只有 27 毫米，也就是 2 便士硬幣大小的圓孔，使吹風機更輕、手感更好、卻又同時擁有更強勁的性能。
戴森吹風機的馬達裝在了手柄內丨tuchong.com
這是戴森迄今為止最小、最輕、最先進的數碼馬達，它也推動了戴森製造出另一個創新型的個人護理產品：戴森Airwrap美髮造型器，這是一種可以定型頭髮的工具，它由數碼馬達推動強勁氣流，無需過高溫度即可打造髮型。
此外，為了能夠降低吹風機的噪音，戴森的工程師對數碼馬達整個運行過程中的氣流進行了分析，空氣如何旋轉離開葉輪，如何才能使氣流呈直線流出並最大限度地減少氣流中的湍流等等。工程師藉助FEA（有限元分析）和CFD（流體力學）等軟件，對數碼馬達的運行進行仿真模擬。仿真模擬過程往往會持續數小時，甚至數天；在V9系列數碼馬達的開發階段，工程師們一共打造和測試了 4865 個原型。
戴森強大的研發實力
最後，戴森的工程師最終成功地提高了馬達內13個葉片葉輪的聲頻，使其部分超出了人類的聽覺範圍，最大化地減少產品使用中的噪音。
一個高性能數碼馬達的設計，背後涉及到機械設計、材料工程、聲學、空氣動力學等多個學科。其體積雖然小，但科技含量絲毫不少。借用《核舟記》中的一句感嘆：嘻！技亦靈怪矣哉！
馬達之外
今年，戴森又推出了新一代的V11無繩吸塵器，其中搭載的是最新的v11數碼馬達。與初代數碼馬達相比，V11除了性能上的提升，其工作過程更加智能。它能夠感應所處環境的高度、氣壓和溫度，甚至可以偵測天氣。它的氣壓傳感器非常精確，可以知道你是在樓上還是樓下，甚至可以知道桌子和地板之間的高度差。更重要的是，它可以利用這些信息做出相應的調整，即使氣壓不同也能夠保持性能的穩定。無論是在墨西哥城、丹佛市等空氣稀薄的高海拔城市，還是新加坡等地勢低窪的城市，它都能保持同樣的高性能。
"特斯拉萬萬不會想到，他夢寐以求的電氣時代，是由於一個人接錯了一次線，而點燃的。
1873年，奧地利維也納世界博覽會。
彼時，在庫侖、安培、法拉第、麥克斯韋等人的努力下，電磁學的基本定律已經塵埃落定。一大堆基於電磁學定律的裝置被髮明製造了出來，這其中就有發電機和電動機。
發電機解決了電能產生的問題，從此大量廉價的電能被生產出來；然而彼時的電動機，或者說馬達（Motor），還只是實驗室的玩具，功率小，轉速慢，難以應用於工業生產。
人類空有大量廉價的電能，但除了用於照明，根本沒有用武之地。就像一個絕世高手，空有幾甲子的內力，卻根本沒有合適的招式能夠發揮出來，只能拔劍四顧心茫然。
人類距離完整的電氣時代，還差一臺能夠滿足工業應用的大功率馬達。
然而，在1873年的這一屆博覽會上，比利時發明家格拉姆在布展的時候，陰差陽錯將兩臺發電機之間的線接錯了。他把別的發電機發的電，接在了自己發電機的電流輸出端。結果，接下來就是見證奇蹟的一幕：被接入的那臺發電機居然高速旋轉了起來，發電機變成了電動機，也就是馬達。
一臺傳統馬達的分解圖丨tuchong.com
格拉姆先是懵逼，隨後欣喜若狂，沒想到苦苦追尋的大功率馬達居然是如此簡單。從此之後，馬達的發展取得了迅猛的突破，不再只是實驗室的玩具，成功地承擔了將電能轉化成機械能的重任。而人類，也終於為廉價電能的使用找到了電燈以外最完美的載體。
如今，馬達早已滲入生活的方方面面，可以說無處不在。
從80後玩的四驅車，到90後玩的無人機；從Geek喜歡的特斯拉，到家庭主婦使用的吸塵器；從每一個大V都會做廣告的電動牙刷，到伊朗鈾濃縮所使用的離心機，背後都有馬達的影子。
戴森新加坡先進製造中心
人類文明進步的背後，其實隱藏著一條馬達技術發展的暗線。你在生活中用到的各種各樣的裝置，只要涉及到將電能轉化為機械能，背後可能都是馬達。而這些裝置的每一點性能提升，其實都來自於現代工業對馬達技術的革新。
這其中，有一家企業最具代表性。它專注於數碼馬達技術20年，成為了行業領軍企業，它的名字成為了業內高端產品的代名詞，新品一經發布就成了無數人夢寐以求的網紅。
這個企業就是戴森。
戴森的標誌性產品：Supersonic 吹風機（採用V9馬達）
戴森從吸塵器起家，以吹風機聞名，但背後卻是個不折不扣的硬核科技公司。
作為吹風機界的“蘋果”，戴森是一家將技術與設計結合到極致的企業。
設計不用多說，戴森標誌性的Supersonic吹風機美觀大氣。而技術，則是背後的數碼馬達。這一次，果殼恰好有機會，走進戴森英國總部的馬姆斯伯裡園區，來揭開隱藏在這家“網紅”公司背後的數碼馬達技術。
數碼馬達
馬達的基本原理很簡單。自從一百多前，物理學家發現通電導體在磁場中會受到力的作用，馬達的原理就已經被確定了下來，此後也從未變過。
然而，就是這樣一個簡簡單單的原理，要轉化成為工程裝置，再進一步地將其用於工業生產，然後再在特定的領域將它做到極致，其實並不容易。
相比傳統的馬達，現代工業領域對馬達性能的追求早已經進入了一個新的層次，其設計之精密，材料之講究，做工之嚴苛，是不折不扣的“螺螄殼裡做道場”。
特別是對於家用電器所使用的馬達而言，不僅要求更高的功率，還要求更小的體積、更輕的重量、更高的穩定性和更長的壽命。這其中的有些要求甚至是相互衝突的。如何解決上述所有問題，製造出綜合性能最優異的數碼馬達，這背後是戴森長達20年的技術積累。
10W+轉速
馬達其中一個最重要的性能參數就是轉速，特別是對於吹風機和吸塵器而言，更快的轉速才有更大的潛能。
然而，要想提高馬達的轉速，並沒有那麼簡單，並不是簡簡單單的用更高的電壓或者更大的電流就能實現的。它取決於馬達的結構和特性。
馬達內部主要有兩個部件，定子（固定不動）和轉子（負責旋轉）。無論什麼馬達，其運行原理本質上都是在定子上產生一個磁場，再在轉子上產生一個磁場，然後兩個磁場之間相互“勾引”，轉子的N極會向定子的S極運動，轉子的S極向著定子的N極運動。再通過一些巧妙的設計，讓其中一個磁場不停地旋轉，就可以實現轉子不停地旋轉。
由於實現方式的不同，也就決定了馬達有不同的特性。
如果是給定子通一個交流電流來產生一個旋轉磁場，然後利用這個旋轉的磁場來帶動轉子不停旋轉，那麼就是我們所謂的交流馬達。
如果是這種交流馬達，那麼轉速符合一個簡單的公式：n=60f/p。
在這裡，n表示轉速，單位是RPM，Revolution(s) Per Minute，轉/分；f表示交流電的頻率；p表示極對數，也就是馬達裡面的磁場有多少對N-S極。由於我國所用的市電標準頻率是50Hz，所以計算可以得到，轉速最快也就3000轉/分(p=1)。事實上，這只是同步電機的轉速，如果是異步電機，轉速還要比這個小一點兒。
如果要提高交流馬達的轉速，那麼就只能想辦法提高電流的頻率，這裡就涉及到變頻技術，也就更難了。
對於直流馬達而言，它是通過結構上的巧妙設計來實現轉子的旋轉。當馬達通電以後，由於通的是直流電，我們可以將轉子和定子分別看做兩個固定的磁體。我們考慮轉子N極的運動情況，一開始，它會被定子的S極吸引向定子的S極運動，然而，當它運動到離S極最近的位置時，由於慣性，它會繼續向前旋轉一點，但此時，定子的S極對它的作用力就變成阻礙它，會將它拉回來。所以，如果不進行結構上的特殊處理，直流馬達是沒法轉起來的，它只會轉個大半圈然後不停地擺動。
於是，人們引入了一個神奇的部件，叫電刷，電刷裝配在換向器上，每當轉子的N極運動到定子的S極位置時，電刷和換向器的存在會使電流的方向翻轉一次，於是轉子本來的N極就又變成了S極，本來定子的S極是吸引它阻礙它運動，此時就變成了排斥它推它遠離，這樣轉子就能繼續運動了。
有刷直流電機的示意圖丨wikipedia
對於直流馬達而言，其轉速跟電流頻率沒啥關係（因為用的是直流電）。但由於有電刷這個部件的存在，可以說是致命弱點。電刷一方面負責導電，要與換向器接觸；另一方面電刷還是個運動部件，所以接觸的部分又必須很光滑，不然會帶來很大的摩擦阻力。這就限制了直流馬達的轉速。通常來說，這種有刷直流馬達轉速能做到30000轉/分鐘已經很不錯了。
而戴森的數碼馬達則是採用了無刷技術，也叫開關磁阻技術。所謂磁阻，是一個與電路中的電阻類似的概念。電流總是沿著電阻最小的路徑前進；磁通量總是沿著磁阻最小的路徑前進。而這種馬達在定子上會佈置一系列線圈，然後通過數字脈衝以極高的頻率來控制線圈通斷的時機。每次通電，轉子都會嘗試與磁場方向對齊一次，這樣，只要開關切換的速度足夠快，馬達的轉速也就足夠高。你可以想象轉子是一頭驢，定子上的磁場是胡蘿蔔，驢每前進一點兒，我們都將胡蘿蔔挪遠一點，這樣驢子就會不停的運動下去。
戴森幹手器分解圖（採用V4數碼馬達）丨Dyson
開關磁阻技術使設計更快轉速的馬達成為了可能。傳統馬達轉速約為每分鐘 20,000~30,000 轉，F1 汽車馬達轉速為每分鐘 19,000 轉，噴氣式馬達轉速為每分鐘 17,000 轉。而戴森V6系列數碼馬達轉速則為每分鐘 110,000轉，其V10和V11系列馬達轉速更是高達每分鐘125,000轉。
戴森V11無繩吸塵器（採用V11數碼馬達）丨Dyson
這種開關磁阻馬達聽上去原理簡單粗暴，但其實背後需要極其精確的控制。因為這種馬達需要不停地根據轉子的位置來確定線圈的通斷，對於一個每分鐘幾萬轉的馬達來說，其控制頻率也至少是這個級別，這其中每一次的通斷不能有任何問題，否則馬達就無法正常工作，所以可以想象其難度。
然而，解決了轉速的問題並不是意味著馬達所有的問題都得到了解決，轉速一旦提起來，原先低速情況下沒有表現出來或者被忽略的各種附屬問題也來了。
高轉速帶來的“問題”
一個高速的馬達，遠遠不止是轉速更快而已。量變帶來質變，轉速的提升會帶來一系列問題。這其中，最主要的問題就是結構強度。
馬達需要有一個軸，這個軸是馬達整個結構的核心支撐，也是將馬達的功率傳遞出去的核心部件。為了能夠承受每分鐘10萬+的轉速，它需要既輕巧又結實。而戴森的解決方案是使用陶瓷，它在1600攝氏度下能夠固化，硬度是鋼的兩倍，而密度卻只有鋼的一半。
同時，馬達的性能並不等同於設備的性能。
對於吹風機或者吸塵器而言，馬達轉得再快，帶不動氣流也是白搭。所以還需要與馬達配套的葉輪。葉輪好比電風扇的扇葉，用於推動氣流。在每分鐘10萬+轉的速度之下，葉輪本身同樣需要輕巧而結實。而戴森所用的材料是聚醚醚酮(PEEK)，是目前市面上能買到的強度最高的塑料。這種材料非常輕，但同時具備極高的柔韌性和強度，甚至可以取代金屬，被廣泛用於工業之中，比如在汽車的變速箱中。它也用於航空領域。即使拆卸很多次，也不易斷，耐久性強。戴森所有的數碼馬達葉輪用的都是這個材料。
戴森數碼馬達與傳統馬達對比丨tuchong.com
同時，葉輪的結構也需要特殊設計，來保障推動氣流的效率。戴森在V10數碼馬達中採用了最新的葉輪設計，其細長形的葉輪排列可讓更多的氣流通過。戴森的工程師們將葉輪的葉片交疊，增加了表面積並提高了效率。
此外，還有散熱問題。
高轉速帶來的發熱量也是巨大的。由於開關磁阻馬達中需要用到永磁體，而永磁體在高溫下會“退磁”，即失去磁性。因此，戴森在設計馬達時，便綜合考慮了多種因素，經過了大量的計算和反覆的測試，來確保有足夠的氣流給馬達提供散熱，保護整個機器。
具備如此之高的轉速卻又同時具備高強度和高可靠性，對於一般的廠商而言，把馬達做到這一步可能就已經足夠吹噓一陣子了。但是對於戴森而言，這還不夠。
高轉速之外的革新
在研製出每分鐘10W+的高轉速馬達之後，戴森將目光投向了馬達的體積。
雖然吹風機現在是戴森的網紅產品，但其實，戴森的數碼馬達，一開始主要用於吸塵器。然而，其創始人詹姆士·戴森爵士在使用傳統吹風機的時候，覺得傳統吹風機的體驗實在太糟糕了：噪音很大，貼近耳朵就會非常的吵，並且由於馬達被安裝在吹風機的頭部，所以使用時有“頭重腳輕”的感覺，手感極差。
彼時，吹風機的馬達更是一點科技含量都沒有，而戴森已經在數碼馬達上取得了驚人的突破，於是戴森決定自行研發一款美髮造型產品，來改變吹風機的現狀。
這和喬布斯當年研發iPhone是一個道理，“彼可取而代之”。
這便是後來誕生的Dyson Supersonic吹風機。在這款吹風機中，戴森研發出了V9系列數碼馬達，其大小隻相當於500元日元硬幣，重量只有傳統吹風機馬達的一半，因此可以安裝在吹風機的手柄處，顛覆了傳統吹風機的結構設計；同時，該馬達的轉速高達11萬轉/分鐘，結合戴森的氣流倍增專利技術，能夠每秒推動 13 升的強勁氣流通過直徑只有 27 毫米，也就是 2 便士硬幣大小的圓孔，使吹風機更輕、手感更好、卻又同時擁有更強勁的性能。
戴森吹風機的馬達裝在了手柄內丨tuchong.com
這是戴森迄今為止最小、最輕、最先進的數碼馬達，它也推動了戴森製造出另一個創新型的個人護理產品：戴森Airwrap美髮造型器，這是一種可以定型頭髮的工具，它由數碼馬達推動強勁氣流，無需過高溫度即可打造髮型。
此外，為了能夠降低吹風機的噪音，戴森的工程師對數碼馬達整個運行過程中的氣流進行了分析，空氣如何旋轉離開葉輪，如何才能使氣流呈直線流出並最大限度地減少氣流中的湍流等等。工程師藉助FEA（有限元分析）和CFD（流體力學）等軟件，對數碼馬達的運行進行仿真模擬。仿真模擬過程往往會持續數小時，甚至數天；在V9系列數碼馬達的開發階段，工程師們一共打造和測試了 4865 個原型。
戴森強大的研發實力
最後，戴森的工程師最終成功地提高了馬達內13個葉片葉輪的聲頻，使其部分超出了人類的聽覺範圍，最大化地減少產品使用中的噪音。
一個高性能數碼馬達的設計，背後涉及到機械設計、材料工程、聲學、空氣動力學等多個學科。其體積雖然小，但科技含量絲毫不少。借用《核舟記》中的一句感嘆：嘻！技亦靈怪矣哉！
馬達之外
今年，戴森又推出了新一代的V11無繩吸塵器，其中搭載的是最新的v11數碼馬達。與初代數碼馬達相比，V11除了性能上的提升，其工作過程更加智能。它能夠感應所處環境的高度、氣壓和溫度，甚至可以偵測天氣。它的氣壓傳感器非常精確，可以知道你是在樓上還是樓下，甚至可以知道桌子和地板之間的高度差。更重要的是，它可以利用這些信息做出相應的調整，即使氣壓不同也能夠保持性能的穩定。無論是在墨西哥城、丹佛市等空氣稀薄的高海拔城市，還是新加坡等地勢低窪的城市，它都能保持同樣的高性能。
戴森老爺子和戴森數碼馬達丨tuchong.com
同時，藉助強勁的數碼馬達，戴森也得以使搭載這些馬達的設備更加強勁，更加好用。
早在2015年，戴森就發佈了第一代智能吸塵機器人360 Eye，獲得了很多獎項。但是戴森並未滿足於現狀，如今又推出了新一代的智能吸塵機器人Dyson Heurist。
與第一代相比，新一代智能吸塵機器人的吸力提升了20%；配備的刷條與機身等寬，能全輻清潔整個行進路線；此外，還安裝有整機過濾系統，可以捉捕99.97%小到0.3微米的顆粒物。
"特斯拉萬萬不會想到，他夢寐以求的電氣時代，是由於一個人接錯了一次線，而點燃的。
1873年，奧地利維也納世界博覽會。
彼時，在庫侖、安培、法拉第、麥克斯韋等人的努力下，電磁學的基本定律已經塵埃落定。一大堆基於電磁學定律的裝置被髮明製造了出來，這其中就有發電機和電動機。
發電機解決了電能產生的問題，從此大量廉價的電能被生產出來；然而彼時的電動機，或者說馬達（Motor），還只是實驗室的玩具，功率小，轉速慢，難以應用於工業生產。
人類空有大量廉價的電能，但除了用於照明，根本沒有用武之地。就像一個絕世高手，空有幾甲子的內力，卻根本沒有合適的招式能夠發揮出來，只能拔劍四顧心茫然。
人類距離完整的電氣時代，還差一臺能夠滿足工業應用的大功率馬達。
然而，在1873年的這一屆博覽會上，比利時發明家格拉姆在布展的時候，陰差陽錯將兩臺發電機之間的線接錯了。他把別的發電機發的電，接在了自己發電機的電流輸出端。結果，接下來就是見證奇蹟的一幕：被接入的那臺發電機居然高速旋轉了起來，發電機變成了電動機，也就是馬達。
一臺傳統馬達的分解圖丨tuchong.com
格拉姆先是懵逼，隨後欣喜若狂，沒想到苦苦追尋的大功率馬達居然是如此簡單。從此之後，馬達的發展取得了迅猛的突破，不再只是實驗室的玩具，成功地承擔了將電能轉化成機械能的重任。而人類，也終於為廉價電能的使用找到了電燈以外最完美的載體。
如今，馬達早已滲入生活的方方面面，可以說無處不在。
從80後玩的四驅車，到90後玩的無人機；從Geek喜歡的特斯拉，到家庭主婦使用的吸塵器；從每一個大V都會做廣告的電動牙刷，到伊朗鈾濃縮所使用的離心機，背後都有馬達的影子。
戴森新加坡先進製造中心
人類文明進步的背後，其實隱藏著一條馬達技術發展的暗線。你在生活中用到的各種各樣的裝置，只要涉及到將電能轉化為機械能，背後可能都是馬達。而這些裝置的每一點性能提升，其實都來自於現代工業對馬達技術的革新。
這其中，有一家企業最具代表性。它專注於數碼馬達技術20年，成為了行業領軍企業，它的名字成為了業內高端產品的代名詞，新品一經發布就成了無數人夢寐以求的網紅。
這個企業就是戴森。
戴森的標誌性產品：Supersonic 吹風機（採用V9馬達）
戴森從吸塵器起家，以吹風機聞名，但背後卻是個不折不扣的硬核科技公司。
作為吹風機界的“蘋果”，戴森是一家將技術與設計結合到極致的企業。
設計不用多說，戴森標誌性的Supersonic吹風機美觀大氣。而技術，則是背後的數碼馬達。這一次，果殼恰好有機會，走進戴森英國總部的馬姆斯伯裡園區，來揭開隱藏在這家“網紅”公司背後的數碼馬達技術。
數碼馬達
馬達的基本原理很簡單。自從一百多前，物理學家發現通電導體在磁場中會受到力的作用，馬達的原理就已經被確定了下來，此後也從未變過。
然而，就是這樣一個簡簡單單的原理，要轉化成為工程裝置，再進一步地將其用於工業生產，然後再在特定的領域將它做到極致，其實並不容易。
相比傳統的馬達，現代工業領域對馬達性能的追求早已經進入了一個新的層次，其設計之精密，材料之講究，做工之嚴苛，是不折不扣的“螺螄殼裡做道場”。
特別是對於家用電器所使用的馬達而言，不僅要求更高的功率，還要求更小的體積、更輕的重量、更高的穩定性和更長的壽命。這其中的有些要求甚至是相互衝突的。如何解決上述所有問題，製造出綜合性能最優異的數碼馬達，這背後是戴森長達20年的技術積累。
10W+轉速
馬達其中一個最重要的性能參數就是轉速，特別是對於吹風機和吸塵器而言，更快的轉速才有更大的潛能。
然而，要想提高馬達的轉速，並沒有那麼簡單，並不是簡簡單單的用更高的電壓或者更大的電流就能實現的。它取決於馬達的結構和特性。
馬達內部主要有兩個部件，定子（固定不動）和轉子（負責旋轉）。無論什麼馬達，其運行原理本質上都是在定子上產生一個磁場，再在轉子上產生一個磁場，然後兩個磁場之間相互“勾引”，轉子的N極會向定子的S極運動，轉子的S極向著定子的N極運動。再通過一些巧妙的設計，讓其中一個磁場不停地旋轉，就可以實現轉子不停地旋轉。
由於實現方式的不同，也就決定了馬達有不同的特性。
如果是給定子通一個交流電流來產生一個旋轉磁場，然後利用這個旋轉的磁場來帶動轉子不停旋轉，那麼就是我們所謂的交流馬達。
如果是這種交流馬達，那麼轉速符合一個簡單的公式：n=60f/p。
在這裡，n表示轉速，單位是RPM，Revolution(s) Per Minute，轉/分；f表示交流電的頻率；p表示極對數，也就是馬達裡面的磁場有多少對N-S極。由於我國所用的市電標準頻率是50Hz，所以計算可以得到，轉速最快也就3000轉/分(p=1)。事實上，這只是同步電機的轉速，如果是異步電機，轉速還要比這個小一點兒。
如果要提高交流馬達的轉速，那麼就只能想辦法提高電流的頻率，這裡就涉及到變頻技術，也就更難了。
對於直流馬達而言，它是通過結構上的巧妙設計來實現轉子的旋轉。當馬達通電以後，由於通的是直流電，我們可以將轉子和定子分別看做兩個固定的磁體。我們考慮轉子N極的運動情況，一開始，它會被定子的S極吸引向定子的S極運動，然而，當它運動到離S極最近的位置時，由於慣性，它會繼續向前旋轉一點，但此時，定子的S極對它的作用力就變成阻礙它，會將它拉回來。所以，如果不進行結構上的特殊處理，直流馬達是沒法轉起來的，它只會轉個大半圈然後不停地擺動。
於是，人們引入了一個神奇的部件，叫電刷，電刷裝配在換向器上，每當轉子的N極運動到定子的S極位置時，電刷和換向器的存在會使電流的方向翻轉一次，於是轉子本來的N極就又變成了S極，本來定子的S極是吸引它阻礙它運動，此時就變成了排斥它推它遠離，這樣轉子就能繼續運動了。
有刷直流電機的示意圖丨wikipedia
對於直流馬達而言，其轉速跟電流頻率沒啥關係（因為用的是直流電）。但由於有電刷這個部件的存在，可以說是致命弱點。電刷一方面負責導電，要與換向器接觸；另一方面電刷還是個運動部件，所以接觸的部分又必須很光滑，不然會帶來很大的摩擦阻力。這就限制了直流馬達的轉速。通常來說，這種有刷直流馬達轉速能做到30000轉/分鐘已經很不錯了。
而戴森的數碼馬達則是採用了無刷技術，也叫開關磁阻技術。所謂磁阻，是一個與電路中的電阻類似的概念。電流總是沿著電阻最小的路徑前進；磁通量總是沿著磁阻最小的路徑前進。而這種馬達在定子上會佈置一系列線圈，然後通過數字脈衝以極高的頻率來控制線圈通斷的時機。每次通電，轉子都會嘗試與磁場方向對齊一次，這樣，只要開關切換的速度足夠快，馬達的轉速也就足夠高。你可以想象轉子是一頭驢，定子上的磁場是胡蘿蔔，驢每前進一點兒，我們都將胡蘿蔔挪遠一點，這樣驢子就會不停的運動下去。
戴森幹手器分解圖（採用V4數碼馬達）丨Dyson
開關磁阻技術使設計更快轉速的馬達成為了可能。傳統馬達轉速約為每分鐘 20,000~30,000 轉，F1 汽車馬達轉速為每分鐘 19,000 轉，噴氣式馬達轉速為每分鐘 17,000 轉。而戴森V6系列數碼馬達轉速則為每分鐘 110,000轉，其V10和V11系列馬達轉速更是高達每分鐘125,000轉。
戴森V11無繩吸塵器（採用V11數碼馬達）丨Dyson
這種開關磁阻馬達聽上去原理簡單粗暴，但其實背後需要極其精確的控制。因為這種馬達需要不停地根據轉子的位置來確定線圈的通斷，對於一個每分鐘幾萬轉的馬達來說，其控制頻率也至少是這個級別，這其中每一次的通斷不能有任何問題，否則馬達就無法正常工作，所以可以想象其難度。
然而，解決了轉速的問題並不是意味著馬達所有的問題都得到了解決，轉速一旦提起來，原先低速情況下沒有表現出來或者被忽略的各種附屬問題也來了。
高轉速帶來的“問題”
一個高速的馬達，遠遠不止是轉速更快而已。量變帶來質變，轉速的提升會帶來一系列問題。這其中，最主要的問題就是結構強度。
馬達需要有一個軸，這個軸是馬達整個結構的核心支撐，也是將馬達的功率傳遞出去的核心部件。為了能夠承受每分鐘10萬+的轉速，它需要既輕巧又結實。而戴森的解決方案是使用陶瓷，它在1600攝氏度下能夠固化，硬度是鋼的兩倍，而密度卻只有鋼的一半。
同時，馬達的性能並不等同於設備的性能。
對於吹風機或者吸塵器而言，馬達轉得再快，帶不動氣流也是白搭。所以還需要與馬達配套的葉輪。葉輪好比電風扇的扇葉，用於推動氣流。在每分鐘10萬+轉的速度之下，葉輪本身同樣需要輕巧而結實。而戴森所用的材料是聚醚醚酮(PEEK)，是目前市面上能買到的強度最高的塑料。這種材料非常輕，但同時具備極高的柔韌性和強度，甚至可以取代金屬，被廣泛用於工業之中，比如在汽車的變速箱中。它也用於航空領域。即使拆卸很多次，也不易斷，耐久性強。戴森所有的數碼馬達葉輪用的都是這個材料。
戴森數碼馬達與傳統馬達對比丨tuchong.com
同時，葉輪的結構也需要特殊設計，來保障推動氣流的效率。戴森在V10數碼馬達中採用了最新的葉輪設計，其細長形的葉輪排列可讓更多的氣流通過。戴森的工程師們將葉輪的葉片交疊，增加了表面積並提高了效率。
此外，還有散熱問題。
高轉速帶來的發熱量也是巨大的。由於開關磁阻馬達中需要用到永磁體，而永磁體在高溫下會“退磁”，即失去磁性。因此，戴森在設計馬達時，便綜合考慮了多種因素，經過了大量的計算和反覆的測試，來確保有足夠的氣流給馬達提供散熱，保護整個機器。
具備如此之高的轉速卻又同時具備高強度和高可靠性，對於一般的廠商而言，把馬達做到這一步可能就已經足夠吹噓一陣子了。但是對於戴森而言，這還不夠。
高轉速之外的革新
在研製出每分鐘10W+的高轉速馬達之後，戴森將目光投向了馬達的體積。
雖然吹風機現在是戴森的網紅產品，但其實，戴森的數碼馬達，一開始主要用於吸塵器。然而，其創始人詹姆士·戴森爵士在使用傳統吹風機的時候，覺得傳統吹風機的體驗實在太糟糕了：噪音很大，貼近耳朵就會非常的吵，並且由於馬達被安裝在吹風機的頭部，所以使用時有“頭重腳輕”的感覺，手感極差。
彼時，吹風機的馬達更是一點科技含量都沒有，而戴森已經在數碼馬達上取得了驚人的突破，於是戴森決定自行研發一款美髮造型產品，來改變吹風機的現狀。
這和喬布斯當年研發iPhone是一個道理，“彼可取而代之”。
這便是後來誕生的Dyson Supersonic吹風機。在這款吹風機中，戴森研發出了V9系列數碼馬達，其大小隻相當於500元日元硬幣，重量只有傳統吹風機馬達的一半，因此可以安裝在吹風機的手柄處，顛覆了傳統吹風機的結構設計；同時，該馬達的轉速高達11萬轉/分鐘，結合戴森的氣流倍增專利技術，能夠每秒推動 13 升的強勁氣流通過直徑只有 27 毫米，也就是 2 便士硬幣大小的圓孔，使吹風機更輕、手感更好、卻又同時擁有更強勁的性能。
戴森吹風機的馬達裝在了手柄內丨tuchong.com
這是戴森迄今為止最小、最輕、最先進的數碼馬達，它也推動了戴森製造出另一個創新型的個人護理產品：戴森Airwrap美髮造型器，這是一種可以定型頭髮的工具，它由數碼馬達推動強勁氣流，無需過高溫度即可打造髮型。
此外，為了能夠降低吹風機的噪音，戴森的工程師對數碼馬達整個運行過程中的氣流進行了分析，空氣如何旋轉離開葉輪，如何才能使氣流呈直線流出並最大限度地減少氣流中的湍流等等。工程師藉助FEA（有限元分析）和CFD（流體力學）等軟件，對數碼馬達的運行進行仿真模擬。仿真模擬過程往往會持續數小時，甚至數天；在V9系列數碼馬達的開發階段，工程師們一共打造和測試了 4865 個原型。
戴森強大的研發實力
最後，戴森的工程師最終成功地提高了馬達內13個葉片葉輪的聲頻，使其部分超出了人類的聽覺範圍，最大化地減少產品使用中的噪音。
一個高性能數碼馬達的設計，背後涉及到機械設計、材料工程、聲學、空氣動力學等多個學科。其體積雖然小，但科技含量絲毫不少。借用《核舟記》中的一句感嘆：嘻！技亦靈怪矣哉！
馬達之外
今年，戴森又推出了新一代的V11無繩吸塵器，其中搭載的是最新的v11數碼馬達。與初代數碼馬達相比，V11除了性能上的提升，其工作過程更加智能。它能夠感應所處環境的高度、氣壓和溫度，甚至可以偵測天氣。它的氣壓傳感器非常精確，可以知道你是在樓上還是樓下，甚至可以知道桌子和地板之間的高度差。更重要的是，它可以利用這些信息做出相應的調整，即使氣壓不同也能夠保持性能的穩定。無論是在墨西哥城、丹佛市等空氣稀薄的高海拔城市，還是新加坡等地勢低窪的城市，它都能保持同樣的高性能。
戴森老爺子和戴森數碼馬達丨tuchong.com
同時，藉助強勁的數碼馬達，戴森也得以使搭載這些馬達的設備更加強勁，更加好用。
早在2015年，戴森就發佈了第一代智能吸塵機器人360 Eye，獲得了很多獎項。但是戴森並未滿足於現狀，如今又推出了新一代的智能吸塵機器人Dyson Heurist。
與第一代相比，新一代智能吸塵機器人的吸力提升了20%；配備的刷條與機身等寬，能全輻清潔整個行進路線；此外，還安裝有整機過濾系統，可以捉捕99.97%小到0.3微米的顆粒物。
Dyson 360 Heurist 智能吸塵機器人
而名字中的Heurist，意思是啟發的，意味著這一代智能機器人能夠不斷地去學習、不斷地去探索。其配備有智能視覺系統，能幫助機器人智能導航，實時識別當前所在位置。安裝有“飛行時間測距法”（Time-of-flight）傳感器，通過測量距離，幫助機器人構建房間地圖且持續監測機器人的實時方位。它還能夠在黑暗環境下清掃，也能夠爬越路障。
它還可以和DYSON LINK APP互聯。用戶可以通過這個APP去啟動或關閉機器的運行，同時還可以選擇三檔不同的清潔模式。而APP中，也更新了兩個新的功能。
"特斯拉萬萬不會想到，他夢寐以求的電氣時代，是由於一個人接錯了一次線，而點燃的。
1873年，奧地利維也納世界博覽會。
彼時，在庫侖、安培、法拉第、麥克斯韋等人的努力下，電磁學的基本定律已經塵埃落定。一大堆基於電磁學定律的裝置被髮明製造了出來，這其中就有發電機和電動機。
發電機解決了電能產生的問題，從此大量廉價的電能被生產出來；然而彼時的電動機，或者說馬達（Motor），還只是實驗室的玩具，功率小，轉速慢，難以應用於工業生產。
人類空有大量廉價的電能，但除了用於照明，根本沒有用武之地。就像一個絕世高手，空有幾甲子的內力，卻根本沒有合適的招式能夠發揮出來，只能拔劍四顧心茫然。
人類距離完整的電氣時代，還差一臺能夠滿足工業應用的大功率馬達。
然而，在1873年的這一屆博覽會上，比利時發明家格拉姆在布展的時候，陰差陽錯將兩臺發電機之間的線接錯了。他把別的發電機發的電，接在了自己發電機的電流輸出端。結果，接下來就是見證奇蹟的一幕：被接入的那臺發電機居然高速旋轉了起來，發電機變成了電動機，也就是馬達。
一臺傳統馬達的分解圖丨tuchong.com
格拉姆先是懵逼，隨後欣喜若狂，沒想到苦苦追尋的大功率馬達居然是如此簡單。從此之後，馬達的發展取得了迅猛的突破，不再只是實驗室的玩具，成功地承擔了將電能轉化成機械能的重任。而人類，也終於為廉價電能的使用找到了電燈以外最完美的載體。
如今，馬達早已滲入生活的方方面面，可以說無處不在。
從80後玩的四驅車，到90後玩的無人機；從Geek喜歡的特斯拉，到家庭主婦使用的吸塵器；從每一個大V都會做廣告的電動牙刷，到伊朗鈾濃縮所使用的離心機，背後都有馬達的影子。
戴森新加坡先進製造中心
人類文明進步的背後，其實隱藏著一條馬達技術發展的暗線。你在生活中用到的各種各樣的裝置，只要涉及到將電能轉化為機械能，背後可能都是馬達。而這些裝置的每一點性能提升，其實都來自於現代工業對馬達技術的革新。
這其中，有一家企業最具代表性。它專注於數碼馬達技術20年，成為了行業領軍企業，它的名字成為了業內高端產品的代名詞，新品一經發布就成了無數人夢寐以求的網紅。
這個企業就是戴森。
戴森的標誌性產品：Supersonic 吹風機（採用V9馬達）
戴森從吸塵器起家，以吹風機聞名，但背後卻是個不折不扣的硬核科技公司。
作為吹風機界的“蘋果”，戴森是一家將技術與設計結合到極致的企業。
設計不用多說，戴森標誌性的Supersonic吹風機美觀大氣。而技術，則是背後的數碼馬達。這一次，果殼恰好有機會，走進戴森英國總部的馬姆斯伯裡園區，來揭開隱藏在這家“網紅”公司背後的數碼馬達技術。
數碼馬達
馬達的基本原理很簡單。自從一百多前，物理學家發現通電導體在磁場中會受到力的作用，馬達的原理就已經被確定了下來，此後也從未變過。
然而，就是這樣一個簡簡單單的原理，要轉化成為工程裝置，再進一步地將其用於工業生產，然後再在特定的領域將它做到極致，其實並不容易。
相比傳統的馬達，現代工業領域對馬達性能的追求早已經進入了一個新的層次，其設計之精密，材料之講究，做工之嚴苛，是不折不扣的“螺螄殼裡做道場”。
特別是對於家用電器所使用的馬達而言，不僅要求更高的功率，還要求更小的體積、更輕的重量、更高的穩定性和更長的壽命。這其中的有些要求甚至是相互衝突的。如何解決上述所有問題，製造出綜合性能最優異的數碼馬達，這背後是戴森長達20年的技術積累。
10W+轉速
馬達其中一個最重要的性能參數就是轉速，特別是對於吹風機和吸塵器而言，更快的轉速才有更大的潛能。
然而，要想提高馬達的轉速，並沒有那麼簡單，並不是簡簡單單的用更高的電壓或者更大的電流就能實現的。它取決於馬達的結構和特性。
馬達內部主要有兩個部件，定子（固定不動）和轉子（負責旋轉）。無論什麼馬達，其運行原理本質上都是在定子上產生一個磁場，再在轉子上產生一個磁場，然後兩個磁場之間相互“勾引”，轉子的N極會向定子的S極運動，轉子的S極向著定子的N極運動。再通過一些巧妙的設計，讓其中一個磁場不停地旋轉，就可以實現轉子不停地旋轉。
由於實現方式的不同，也就決定了馬達有不同的特性。
如果是給定子通一個交流電流來產生一個旋轉磁場，然後利用這個旋轉的磁場來帶動轉子不停旋轉，那麼就是我們所謂的交流馬達。
如果是這種交流馬達，那麼轉速符合一個簡單的公式：n=60f/p。
在這裡，n表示轉速，單位是RPM，Revolution(s) Per Minute，轉/分；f表示交流電的頻率；p表示極對數，也就是馬達裡面的磁場有多少對N-S極。由於我國所用的市電標準頻率是50Hz，所以計算可以得到，轉速最快也就3000轉/分(p=1)。事實上，這只是同步電機的轉速，如果是異步電機，轉速還要比這個小一點兒。
如果要提高交流馬達的轉速，那麼就只能想辦法提高電流的頻率，這裡就涉及到變頻技術，也就更難了。
對於直流馬達而言，它是通過結構上的巧妙設計來實現轉子的旋轉。當馬達通電以後，由於通的是直流電，我們可以將轉子和定子分別看做兩個固定的磁體。我們考慮轉子N極的運動情況，一開始，它會被定子的S極吸引向定子的S極運動，然而，當它運動到離S極最近的位置時，由於慣性，它會繼續向前旋轉一點，但此時，定子的S極對它的作用力就變成阻礙它，會將它拉回來。所以，如果不進行結構上的特殊處理，直流馬達是沒法轉起來的，它只會轉個大半圈然後不停地擺動。
於是，人們引入了一個神奇的部件，叫電刷，電刷裝配在換向器上，每當轉子的N極運動到定子的S極位置時，電刷和換向器的存在會使電流的方向翻轉一次，於是轉子本來的N極就又變成了S極，本來定子的S極是吸引它阻礙它運動，此時就變成了排斥它推它遠離，這樣轉子就能繼續運動了。
有刷直流電機的示意圖丨wikipedia
對於直流馬達而言，其轉速跟電流頻率沒啥關係（因為用的是直流電）。但由於有電刷這個部件的存在，可以說是致命弱點。電刷一方面負責導電，要與換向器接觸；另一方面電刷還是個運動部件，所以接觸的部分又必須很光滑，不然會帶來很大的摩擦阻力。這就限制了直流馬達的轉速。通常來說，這種有刷直流馬達轉速能做到30000轉/分鐘已經很不錯了。
而戴森的數碼馬達則是採用了無刷技術，也叫開關磁阻技術。所謂磁阻，是一個與電路中的電阻類似的概念。電流總是沿著電阻最小的路徑前進；磁通量總是沿著磁阻最小的路徑前進。而這種馬達在定子上會佈置一系列線圈，然後通過數字脈衝以極高的頻率來控制線圈通斷的時機。每次通電，轉子都會嘗試與磁場方向對齊一次，這樣，只要開關切換的速度足夠快，馬達的轉速也就足夠高。你可以想象轉子是一頭驢，定子上的磁場是胡蘿蔔，驢每前進一點兒，我們都將胡蘿蔔挪遠一點，這樣驢子就會不停的運動下去。
戴森幹手器分解圖（採用V4數碼馬達）丨Dyson
開關磁阻技術使設計更快轉速的馬達成為了可能。傳統馬達轉速約為每分鐘 20,000~30,000 轉，F1 汽車馬達轉速為每分鐘 19,000 轉，噴氣式馬達轉速為每分鐘 17,000 轉。而戴森V6系列數碼馬達轉速則為每分鐘 110,000轉，其V10和V11系列馬達轉速更是高達每分鐘125,000轉。
戴森V11無繩吸塵器（採用V11數碼馬達）丨Dyson
這種開關磁阻馬達聽上去原理簡單粗暴，但其實背後需要極其精確的控制。因為這種馬達需要不停地根據轉子的位置來確定線圈的通斷，對於一個每分鐘幾萬轉的馬達來說，其控制頻率也至少是這個級別，這其中每一次的通斷不能有任何問題，否則馬達就無法正常工作，所以可以想象其難度。
然而，解決了轉速的問題並不是意味著馬達所有的問題都得到了解決，轉速一旦提起來，原先低速情況下沒有表現出來或者被忽略的各種附屬問題也來了。
高轉速帶來的“問題”
一個高速的馬達，遠遠不止是轉速更快而已。量變帶來質變，轉速的提升會帶來一系列問題。這其中，最主要的問題就是結構強度。
馬達需要有一個軸，這個軸是馬達整個結構的核心支撐，也是將馬達的功率傳遞出去的核心部件。為了能夠承受每分鐘10萬+的轉速，它需要既輕巧又結實。而戴森的解決方案是使用陶瓷，它在1600攝氏度下能夠固化，硬度是鋼的兩倍，而密度卻只有鋼的一半。
同時，馬達的性能並不等同於設備的性能。
對於吹風機或者吸塵器而言，馬達轉得再快，帶不動氣流也是白搭。所以還需要與馬達配套的葉輪。葉輪好比電風扇的扇葉，用於推動氣流。在每分鐘10萬+轉的速度之下，葉輪本身同樣需要輕巧而結實。而戴森所用的材料是聚醚醚酮(PEEK)，是目前市面上能買到的強度最高的塑料。這種材料非常輕，但同時具備極高的柔韌性和強度，甚至可以取代金屬，被廣泛用於工業之中，比如在汽車的變速箱中。它也用於航空領域。即使拆卸很多次，也不易斷，耐久性強。戴森所有的數碼馬達葉輪用的都是這個材料。
戴森數碼馬達與傳統馬達對比丨tuchong.com
同時，葉輪的結構也需要特殊設計，來保障推動氣流的效率。戴森在V10數碼馬達中採用了最新的葉輪設計，其細長形的葉輪排列可讓更多的氣流通過。戴森的工程師們將葉輪的葉片交疊，增加了表面積並提高了效率。
此外，還有散熱問題。
高轉速帶來的發熱量也是巨大的。由於開關磁阻馬達中需要用到永磁體，而永磁體在高溫下會“退磁”，即失去磁性。因此，戴森在設計馬達時，便綜合考慮了多種因素，經過了大量的計算和反覆的測試，來確保有足夠的氣流給馬達提供散熱，保護整個機器。
具備如此之高的轉速卻又同時具備高強度和高可靠性，對於一般的廠商而言，把馬達做到這一步可能就已經足夠吹噓一陣子了。但是對於戴森而言，這還不夠。
高轉速之外的革新
在研製出每分鐘10W+的高轉速馬達之後，戴森將目光投向了馬達的體積。
雖然吹風機現在是戴森的網紅產品，但其實，戴森的數碼馬達，一開始主要用於吸塵器。然而，其創始人詹姆士·戴森爵士在使用傳統吹風機的時候，覺得傳統吹風機的體驗實在太糟糕了：噪音很大，貼近耳朵就會非常的吵，並且由於馬達被安裝在吹風機的頭部，所以使用時有“頭重腳輕”的感覺，手感極差。
彼時，吹風機的馬達更是一點科技含量都沒有，而戴森已經在數碼馬達上取得了驚人的突破，於是戴森決定自行研發一款美髮造型產品，來改變吹風機的現狀。
這和喬布斯當年研發iPhone是一個道理，“彼可取而代之”。
這便是後來誕生的Dyson Supersonic吹風機。在這款吹風機中，戴森研發出了V9系列數碼馬達，其大小隻相當於500元日元硬幣，重量只有傳統吹風機馬達的一半，因此可以安裝在吹風機的手柄處，顛覆了傳統吹風機的結構設計；同時，該馬達的轉速高達11萬轉/分鐘，結合戴森的氣流倍增專利技術，能夠每秒推動 13 升的強勁氣流通過直徑只有 27 毫米，也就是 2 便士硬幣大小的圓孔，使吹風機更輕、手感更好、卻又同時擁有更強勁的性能。
戴森吹風機的馬達裝在了手柄內丨tuchong.com
這是戴森迄今為止最小、最輕、最先進的數碼馬達，它也推動了戴森製造出另一個創新型的個人護理產品：戴森Airwrap美髮造型器，這是一種可以定型頭髮的工具，它由數碼馬達推動強勁氣流，無需過高溫度即可打造髮型。
此外，為了能夠降低吹風機的噪音，戴森的工程師對數碼馬達整個運行過程中的氣流進行了分析，空氣如何旋轉離開葉輪，如何才能使氣流呈直線流出並最大限度地減少氣流中的湍流等等。工程師藉助FEA（有限元分析）和CFD（流體力學）等軟件，對數碼馬達的運行進行仿真模擬。仿真模擬過程往往會持續數小時，甚至數天；在V9系列數碼馬達的開發階段，工程師們一共打造和測試了 4865 個原型。
戴森強大的研發實力
最後，戴森的工程師最終成功地提高了馬達內13個葉片葉輪的聲頻，使其部分超出了人類的聽覺範圍，最大化地減少產品使用中的噪音。
一個高性能數碼馬達的設計，背後涉及到機械設計、材料工程、聲學、空氣動力學等多個學科。其體積雖然小，但科技含量絲毫不少。借用《核舟記》中的一句感嘆：嘻！技亦靈怪矣哉！
馬達之外
今年，戴森又推出了新一代的V11無繩吸塵器，其中搭載的是最新的v11數碼馬達。與初代數碼馬達相比，V11除了性能上的提升，其工作過程更加智能。它能夠感應所處環境的高度、氣壓和溫度，甚至可以偵測天氣。它的氣壓傳感器非常精確，可以知道你是在樓上還是樓下，甚至可以知道桌子和地板之間的高度差。更重要的是，它可以利用這些信息做出相應的調整，即使氣壓不同也能夠保持性能的穩定。無論是在墨西哥城、丹佛市等空氣稀薄的高海拔城市，還是新加坡等地勢低窪的城市，它都能保持同樣的高性能。
戴森老爺子和戴森數碼馬達丨tuchong.com
同時，藉助強勁的數碼馬達，戴森也得以使搭載這些馬達的設備更加強勁，更加好用。
早在2015年，戴森就發佈了第一代智能吸塵機器人360 Eye，獲得了很多獎項。但是戴森並未滿足於現狀，如今又推出了新一代的智能吸塵機器人Dyson Heurist。
與第一代相比，新一代智能吸塵機器人的吸力提升了20%；配備的刷條與機身等寬，能全輻清潔整個行進路線；此外，還安裝有整機過濾系統，可以捉捕99.97%小到0.3微米的顆粒物。
Dyson 360 Heurist 智能吸塵機器人
而名字中的Heurist，意思是啟發的，意味著這一代智能機器人能夠不斷地去學習、不斷地去探索。其配備有智能視覺系統，能幫助機器人智能導航，實時識別當前所在位置。安裝有“飛行時間測距法”（Time-of-flight）傳感器，通過測量距離，幫助機器人構建房間地圖且持續監測機器人的實時方位。它還能夠在黑暗環境下清掃，也能夠爬越路障。
它還可以和DYSON LINK APP互聯。用戶可以通過這個APP去啟動或關閉機器的運行，同時還可以選擇三檔不同的清潔模式。而APP中，也更新了兩個新的功能。
DYSON LINK
一個是分區功能，可以對房屋進行地圖分區，針對不同的分區執行不同的清潔模式。例如玄關的話，由於經常會走過，所以會比較髒，可以選強勁模式。比較乾淨的地方，可以選安靜模式。
另一個是禁區功能，可以避免機器人走入一些你不想它進去的地方，比方說小朋友的玩具，寵物的食盆之類。
又如在一些商場、機場火車站、酒店或者辦公樓宇時常能見到的、但卻容易被我們忽略的幹手器，其實也用到了戴森的第4代數碼馬達（v4），可快速、衛生地吹乾雙手。一些噪音較低的幹手器為了降低噪聲水平而使用低功率馬達，然而，這會導致幹手時間延長，讓很多人等不及烘乾雙手就離去——細菌傳染風險因此急劇增加。另一方面，快速幹手器通過使用較大的馬達來縮短幹手時間，但是這會導致噪音變大，在工作或休息場所使用會造成干擾。戴森利用空氣動力學、聲學和馬達三方面專業知識，從而改造了這個領域。
從吸塵器到吹風機，再到智能吸塵機器人或是幹手器，高性能產品背後本質是對技術永不滿足的態度和精益求精的追求。如今，戴森在數碼馬達技術上已經耗費了20年，前後投入了3.5億英鎊，在全球範圍內申請了超過1000多項數碼馬達專利，生產了 5000 多萬臺數碼馬達，也徹底改變了自身所在的行業，成為了業界的標杆。
黑科技背後的人才支撐
在戴森的黑科技背後，其實是對人才的重視和培養。
沒有任何一項創新是平白無故誕生的。科技創新的關鍵其實是人。科技創新，永遠是人才培養的副產品。
所以，偉大的企業終歸都是要走到辦學這條路上來的。
要想富，多種樹。要想強，辦學堂。
前有馬雲、柳傳志等9位商界大佬發起湖畔大學，後有華為攜手清華附中合作創辦愛為書院。
然而戴森在這一步上走得更遠——直接創辦自己的學校。
就在我們這次所參觀的馬姆斯伯裡園區，戴森花費了3150萬英鎊，打造了一個五星級、免學費、既能一邊學習又能一邊同世界級工程技術團隊一起合作研發的全新教育模式。
"特斯拉萬萬不會想到，他夢寐以求的電氣時代，是由於一個人接錯了一次線，而點燃的。
1873年，奧地利維也納世界博覽會。
彼時，在庫侖、安培、法拉第、麥克斯韋等人的努力下，電磁學的基本定律已經塵埃落定。一大堆基於電磁學定律的裝置被髮明製造了出來，這其中就有發電機和電動機。
發電機解決了電能產生的問題，從此大量廉價的電能被生產出來；然而彼時的電動機，或者說馬達（Motor），還只是實驗室的玩具，功率小，轉速慢，難以應用於工業生產。
人類空有大量廉價的電能，但除了用於照明，根本沒有用武之地。就像一個絕世高手，空有幾甲子的內力，卻根本沒有合適的招式能夠發揮出來，只能拔劍四顧心茫然。
人類距離完整的電氣時代，還差一臺能夠滿足工業應用的大功率馬達。
然而，在1873年的這一屆博覽會上，比利時發明家格拉姆在布展的時候，陰差陽錯將兩臺發電機之間的線接錯了。他把別的發電機發的電，接在了自己發電機的電流輸出端。結果，接下來就是見證奇蹟的一幕：被接入的那臺發電機居然高速旋轉了起來，發電機變成了電動機，也就是馬達。
一臺傳統馬達的分解圖丨tuchong.com
格拉姆先是懵逼，隨後欣喜若狂，沒想到苦苦追尋的大功率馬達居然是如此簡單。從此之後，馬達的發展取得了迅猛的突破，不再只是實驗室的玩具，成功地承擔了將電能轉化成機械能的重任。而人類，也終於為廉價電能的使用找到了電燈以外最完美的載體。
如今，馬達早已滲入生活的方方面面，可以說無處不在。
從80後玩的四驅車，到90後玩的無人機；從Geek喜歡的特斯拉，到家庭主婦使用的吸塵器；從每一個大V都會做廣告的電動牙刷，到伊朗鈾濃縮所使用的離心機，背後都有馬達的影子。
戴森新加坡先進製造中心
人類文明進步的背後，其實隱藏著一條馬達技術發展的暗線。你在生活中用到的各種各樣的裝置，只要涉及到將電能轉化為機械能，背後可能都是馬達。而這些裝置的每一點性能提升，其實都來自於現代工業對馬達技術的革新。
這其中，有一家企業最具代表性。它專注於數碼馬達技術20年，成為了行業領軍企業，它的名字成為了業內高端產品的代名詞，新品一經發布就成了無數人夢寐以求的網紅。
這個企業就是戴森。
戴森的標誌性產品：Supersonic 吹風機（採用V9馬達）
戴森從吸塵器起家，以吹風機聞名，但背後卻是個不折不扣的硬核科技公司。
作為吹風機界的“蘋果”，戴森是一家將技術與設計結合到極致的企業。
設計不用多說，戴森標誌性的Supersonic吹風機美觀大氣。而技術，則是背後的數碼馬達。這一次，果殼恰好有機會，走進戴森英國總部的馬姆斯伯裡園區，來揭開隱藏在這家“網紅”公司背後的數碼馬達技術。
數碼馬達
馬達的基本原理很簡單。自從一百多前，物理學家發現通電導體在磁場中會受到力的作用，馬達的原理就已經被確定了下來，此後也從未變過。
然而，就是這樣一個簡簡單單的原理，要轉化成為工程裝置，再進一步地將其用於工業生產，然後再在特定的領域將它做到極致，其實並不容易。
相比傳統的馬達，現代工業領域對馬達性能的追求早已經進入了一個新的層次，其設計之精密，材料之講究，做工之嚴苛，是不折不扣的“螺螄殼裡做道場”。
特別是對於家用電器所使用的馬達而言，不僅要求更高的功率，還要求更小的體積、更輕的重量、更高的穩定性和更長的壽命。這其中的有些要求甚至是相互衝突的。如何解決上述所有問題，製造出綜合性能最優異的數碼馬達，這背後是戴森長達20年的技術積累。
10W+轉速
馬達其中一個最重要的性能參數就是轉速，特別是對於吹風機和吸塵器而言，更快的轉速才有更大的潛能。
然而，要想提高馬達的轉速，並沒有那麼簡單，並不是簡簡單單的用更高的電壓或者更大的電流就能實現的。它取決於馬達的結構和特性。
馬達內部主要有兩個部件，定子（固定不動）和轉子（負責旋轉）。無論什麼馬達，其運行原理本質上都是在定子上產生一個磁場，再在轉子上產生一個磁場，然後兩個磁場之間相互“勾引”，轉子的N極會向定子的S極運動，轉子的S極向著定子的N極運動。再通過一些巧妙的設計，讓其中一個磁場不停地旋轉，就可以實現轉子不停地旋轉。
由於實現方式的不同，也就決定了馬達有不同的特性。
如果是給定子通一個交流電流來產生一個旋轉磁場，然後利用這個旋轉的磁場來帶動轉子不停旋轉，那麼就是我們所謂的交流馬達。
如果是這種交流馬達，那麼轉速符合一個簡單的公式：n=60f/p。
在這裡，n表示轉速，單位是RPM，Revolution(s) Per Minute，轉/分；f表示交流電的頻率；p表示極對數，也就是馬達裡面的磁場有多少對N-S極。由於我國所用的市電標準頻率是50Hz，所以計算可以得到，轉速最快也就3000轉/分(p=1)。事實上，這只是同步電機的轉速，如果是異步電機，轉速還要比這個小一點兒。
如果要提高交流馬達的轉速，那麼就只能想辦法提高電流的頻率，這裡就涉及到變頻技術，也就更難了。
對於直流馬達而言，它是通過結構上的巧妙設計來實現轉子的旋轉。當馬達通電以後，由於通的是直流電，我們可以將轉子和定子分別看做兩個固定的磁體。我們考慮轉子N極的運動情況，一開始，它會被定子的S極吸引向定子的S極運動，然而，當它運動到離S極最近的位置時，由於慣性，它會繼續向前旋轉一點，但此時，定子的S極對它的作用力就變成阻礙它，會將它拉回來。所以，如果不進行結構上的特殊處理，直流馬達是沒法轉起來的，它只會轉個大半圈然後不停地擺動。
於是，人們引入了一個神奇的部件，叫電刷，電刷裝配在換向器上，每當轉子的N極運動到定子的S極位置時，電刷和換向器的存在會使電流的方向翻轉一次，於是轉子本來的N極就又變成了S極，本來定子的S極是吸引它阻礙它運動，此時就變成了排斥它推它遠離，這樣轉子就能繼續運動了。
有刷直流電機的示意圖丨wikipedia
對於直流馬達而言，其轉速跟電流頻率沒啥關係（因為用的是直流電）。但由於有電刷這個部件的存在，可以說是致命弱點。電刷一方面負責導電，要與換向器接觸；另一方面電刷還是個運動部件，所以接觸的部分又必須很光滑，不然會帶來很大的摩擦阻力。這就限制了直流馬達的轉速。通常來說，這種有刷直流馬達轉速能做到30000轉/分鐘已經很不錯了。
而戴森的數碼馬達則是採用了無刷技術，也叫開關磁阻技術。所謂磁阻，是一個與電路中的電阻類似的概念。電流總是沿著電阻最小的路徑前進；磁通量總是沿著磁阻最小的路徑前進。而這種馬達在定子上會佈置一系列線圈，然後通過數字脈衝以極高的頻率來控制線圈通斷的時機。每次通電，轉子都會嘗試與磁場方向對齊一次，這樣，只要開關切換的速度足夠快，馬達的轉速也就足夠高。你可以想象轉子是一頭驢，定子上的磁場是胡蘿蔔，驢每前進一點兒，我們都將胡蘿蔔挪遠一點，這樣驢子就會不停的運動下去。
戴森幹手器分解圖（採用V4數碼馬達）丨Dyson
開關磁阻技術使設計更快轉速的馬達成為了可能。傳統馬達轉速約為每分鐘 20,000~30,000 轉，F1 汽車馬達轉速為每分鐘 19,000 轉，噴氣式馬達轉速為每分鐘 17,000 轉。而戴森V6系列數碼馬達轉速則為每分鐘 110,000轉，其V10和V11系列馬達轉速更是高達每分鐘125,000轉。
戴森V11無繩吸塵器（採用V11數碼馬達）丨Dyson
這種開關磁阻馬達聽上去原理簡單粗暴，但其實背後需要極其精確的控制。因為這種馬達需要不停地根據轉子的位置來確定線圈的通斷，對於一個每分鐘幾萬轉的馬達來說，其控制頻率也至少是這個級別，這其中每一次的通斷不能有任何問題，否則馬達就無法正常工作，所以可以想象其難度。
然而，解決了轉速的問題並不是意味著馬達所有的問題都得到了解決，轉速一旦提起來，原先低速情況下沒有表現出來或者被忽略的各種附屬問題也來了。
高轉速帶來的“問題”
一個高速的馬達，遠遠不止是轉速更快而已。量變帶來質變，轉速的提升會帶來一系列問題。這其中，最主要的問題就是結構強度。
馬達需要有一個軸，這個軸是馬達整個結構的核心支撐，也是將馬達的功率傳遞出去的核心部件。為了能夠承受每分鐘10萬+的轉速，它需要既輕巧又結實。而戴森的解決方案是使用陶瓷，它在1600攝氏度下能夠固化，硬度是鋼的兩倍，而密度卻只有鋼的一半。
同時，馬達的性能並不等同於設備的性能。
對於吹風機或者吸塵器而言，馬達轉得再快，帶不動氣流也是白搭。所以還需要與馬達配套的葉輪。葉輪好比電風扇的扇葉，用於推動氣流。在每分鐘10萬+轉的速度之下，葉輪本身同樣需要輕巧而結實。而戴森所用的材料是聚醚醚酮(PEEK)，是目前市面上能買到的強度最高的塑料。這種材料非常輕，但同時具備極高的柔韌性和強度，甚至可以取代金屬，被廣泛用於工業之中，比如在汽車的變速箱中。它也用於航空領域。即使拆卸很多次，也不易斷，耐久性強。戴森所有的數碼馬達葉輪用的都是這個材料。
戴森數碼馬達與傳統馬達對比丨tuchong.com
同時，葉輪的結構也需要特殊設計，來保障推動氣流的效率。戴森在V10數碼馬達中採用了最新的葉輪設計，其細長形的葉輪排列可讓更多的氣流通過。戴森的工程師們將葉輪的葉片交疊，增加了表面積並提高了效率。
此外，還有散熱問題。
高轉速帶來的發熱量也是巨大的。由於開關磁阻馬達中需要用到永磁體，而永磁體在高溫下會“退磁”，即失去磁性。因此，戴森在設計馬達時，便綜合考慮了多種因素，經過了大量的計算和反覆的測試，來確保有足夠的氣流給馬達提供散熱，保護整個機器。
具備如此之高的轉速卻又同時具備高強度和高可靠性，對於一般的廠商而言，把馬達做到這一步可能就已經足夠吹噓一陣子了。但是對於戴森而言，這還不夠。
高轉速之外的革新
在研製出每分鐘10W+的高轉速馬達之後，戴森將目光投向了馬達的體積。
雖然吹風機現在是戴森的網紅產品，但其實，戴森的數碼馬達，一開始主要用於吸塵器。然而，其創始人詹姆士·戴森爵士在使用傳統吹風機的時候，覺得傳統吹風機的體驗實在太糟糕了：噪音很大，貼近耳朵就會非常的吵，並且由於馬達被安裝在吹風機的頭部，所以使用時有“頭重腳輕”的感覺，手感極差。
彼時，吹風機的馬達更是一點科技含量都沒有，而戴森已經在數碼馬達上取得了驚人的突破，於是戴森決定自行研發一款美髮造型產品，來改變吹風機的現狀。
這和喬布斯當年研發iPhone是一個道理，“彼可取而代之”。
這便是後來誕生的Dyson Supersonic吹風機。在這款吹風機中，戴森研發出了V9系列數碼馬達，其大小隻相當於500元日元硬幣，重量只有傳統吹風機馬達的一半，因此可以安裝在吹風機的手柄處，顛覆了傳統吹風機的結構設計；同時，該馬達的轉速高達11萬轉/分鐘，結合戴森的氣流倍增專利技術，能夠每秒推動 13 升的強勁氣流通過直徑只有 27 毫米，也就是 2 便士硬幣大小的圓孔，使吹風機更輕、手感更好、卻又同時擁有更強勁的性能。
戴森吹風機的馬達裝在了手柄內丨tuchong.com
這是戴森迄今為止最小、最輕、最先進的數碼馬達，它也推動了戴森製造出另一個創新型的個人護理產品：戴森Airwrap美髮造型器，這是一種可以定型頭髮的工具，它由數碼馬達推動強勁氣流，無需過高溫度即可打造髮型。
此外，為了能夠降低吹風機的噪音，戴森的工程師對數碼馬達整個運行過程中的氣流進行了分析，空氣如何旋轉離開葉輪，如何才能使氣流呈直線流出並最大限度地減少氣流中的湍流等等。工程師藉助FEA（有限元分析）和CFD（流體力學）等軟件，對數碼馬達的運行進行仿真模擬。仿真模擬過程往往會持續數小時，甚至數天；在V9系列數碼馬達的開發階段，工程師們一共打造和測試了 4865 個原型。
戴森強大的研發實力
最後，戴森的工程師最終成功地提高了馬達內13個葉片葉輪的聲頻，使其部分超出了人類的聽覺範圍，最大化地減少產品使用中的噪音。
一個高性能數碼馬達的設計，背後涉及到機械設計、材料工程、聲學、空氣動力學等多個學科。其體積雖然小，但科技含量絲毫不少。借用《核舟記》中的一句感嘆：嘻！技亦靈怪矣哉！
馬達之外
今年，戴森又推出了新一代的V11無繩吸塵器，其中搭載的是最新的v11數碼馬達。與初代數碼馬達相比，V11除了性能上的提升，其工作過程更加智能。它能夠感應所處環境的高度、氣壓和溫度，甚至可以偵測天氣。它的氣壓傳感器非常精確，可以知道你是在樓上還是樓下，甚至可以知道桌子和地板之間的高度差。更重要的是，它可以利用這些信息做出相應的調整，即使氣壓不同也能夠保持性能的穩定。無論是在墨西哥城、丹佛市等空氣稀薄的高海拔城市，還是新加坡等地勢低窪的城市，它都能保持同樣的高性能。
戴森老爺子和戴森數碼馬達丨tuchong.com
同時，藉助強勁的數碼馬達，戴森也得以使搭載這些馬達的設備更加強勁，更加好用。
早在2015年，戴森就發佈了第一代智能吸塵機器人360 Eye，獲得了很多獎項。但是戴森並未滿足於現狀，如今又推出了新一代的智能吸塵機器人Dyson Heurist。
與第一代相比，新一代智能吸塵機器人的吸力提升了20%；配備的刷條與機身等寬，能全輻清潔整個行進路線；此外，還安裝有整機過濾系統，可以捉捕99.97%小到0.3微米的顆粒物。
Dyson 360 Heurist 智能吸塵機器人
而名字中的Heurist，意思是啟發的，意味著這一代智能機器人能夠不斷地去學習、不斷地去探索。其配備有智能視覺系統，能幫助機器人智能導航，實時識別當前所在位置。安裝有“飛行時間測距法”（Time-of-flight）傳感器，通過測量距離，幫助機器人構建房間地圖且持續監測機器人的實時方位。它還能夠在黑暗環境下清掃，也能夠爬越路障。
它還可以和DYSON LINK APP互聯。用戶可以通過這個APP去啟動或關閉機器的運行，同時還可以選擇三檔不同的清潔模式。而APP中，也更新了兩個新的功能。
DYSON LINK
一個是分區功能，可以對房屋進行地圖分區，針對不同的分區執行不同的清潔模式。例如玄關的話，由於經常會走過，所以會比較髒，可以選強勁模式。比較乾淨的地方，可以選安靜模式。
另一個是禁區功能，可以避免機器人走入一些你不想它進去的地方，比方說小朋友的玩具，寵物的食盆之類。
又如在一些商場、機場火車站、酒店或者辦公樓宇時常能見到的、但卻容易被我們忽略的幹手器，其實也用到了戴森的第4代數碼馬達（v4），可快速、衛生地吹乾雙手。一些噪音較低的幹手器為了降低噪聲水平而使用低功率馬達，然而，這會導致幹手時間延長，讓很多人等不及烘乾雙手就離去——細菌傳染風險因此急劇增加。另一方面，快速幹手器通過使用較大的馬達來縮短幹手時間，但是這會導致噪音變大，在工作或休息場所使用會造成干擾。戴森利用空氣動力學、聲學和馬達三方面專業知識，從而改造了這個領域。
從吸塵器到吹風機，再到智能吸塵機器人或是幹手器，高性能產品背後本質是對技術永不滿足的態度和精益求精的追求。如今，戴森在數碼馬達技術上已經耗費了20年，前後投入了3.5億英鎊，在全球範圍內申請了超過1000多項數碼馬達專利，生產了 5000 多萬臺數碼馬達，也徹底改變了自身所在的行業，成為了業界的標杆。
黑科技背後的人才支撐
在戴森的黑科技背後，其實是對人才的重視和培養。
沒有任何一項創新是平白無故誕生的。科技創新的關鍵其實是人。科技創新，永遠是人才培養的副產品。
所以，偉大的企業終歸都是要走到辦學這條路上來的。
要想富，多種樹。要想強，辦學堂。
前有馬雲、柳傳志等9位商界大佬發起湖畔大學，後有華為攜手清華附中合作創辦愛為書院。
然而戴森在這一步上走得更遠——直接創辦自己的學校。
就在我們這次所參觀的馬姆斯伯裡園區，戴森花費了3150萬英鎊，打造了一個五星級、免學費、既能一邊學習又能一邊同世界級工程技術團隊一起合作研發的全新教育模式。
戴森工程技術學院丨wikipedia
在今年6月，戴森工程技術學院的新校區在園區落成。
這個校區是戴森專為本科學生設計的新校區，由63個居住艙組成，其靈感來自加拿大魁北克蒙特利爾的模範住宅社區 Habitat 67。相互交錯的居住艙最高可疊至三層，坐落於校園景色宜人之處，使每位學生能夠盡享舒適的住宿環境與美麗風光。為了營造出良好的生活學習氛圍，每個居住艙都設有獨立前門，較低的單元門將直接通往風景如畫的花園，較高的則與斜坡上的人行道相連。
校區的中心是“Round house”，這個圓形建築內部設有咖啡館、酒吧、放映室和學習空間等。此外，旁邊的“Hanger”為所有在校生和戴森員工提供設施齊全的健身房、多功能運動場地，以及免費的拳擊、瑜伽等課程。在校區內，還有各式各樣的咖啡館和餐館，均由曾在倫敦 Soho 區的米其林星級餐廳 L’Escargot 擔任主廚的Joe Croan 主管。
"特斯拉萬萬不會想到，他夢寐以求的電氣時代，是由於一個人接錯了一次線，而點燃的。
1873年，奧地利維也納世界博覽會。
彼時，在庫侖、安培、法拉第、麥克斯韋等人的努力下，電磁學的基本定律已經塵埃落定。一大堆基於電磁學定律的裝置被髮明製造了出來，這其中就有發電機和電動機。
發電機解決了電能產生的問題，從此大量廉價的電能被生產出來；然而彼時的電動機，或者說馬達（Motor），還只是實驗室的玩具，功率小，轉速慢，難以應用於工業生產。
人類空有大量廉價的電能，但除了用於照明，根本沒有用武之地。就像一個絕世高手，空有幾甲子的內力，卻根本沒有合適的招式能夠發揮出來，只能拔劍四顧心茫然。
人類距離完整的電氣時代，還差一臺能夠滿足工業應用的大功率馬達。
然而，在1873年的這一屆博覽會上，比利時發明家格拉姆在布展的時候，陰差陽錯將兩臺發電機之間的線接錯了。他把別的發電機發的電，接在了自己發電機的電流輸出端。結果，接下來就是見證奇蹟的一幕：被接入的那臺發電機居然高速旋轉了起來，發電機變成了電動機，也就是馬達。
一臺傳統馬達的分解圖丨tuchong.com
格拉姆先是懵逼，隨後欣喜若狂，沒想到苦苦追尋的大功率馬達居然是如此簡單。從此之後，馬達的發展取得了迅猛的突破，不再只是實驗室的玩具，成功地承擔了將電能轉化成機械能的重任。而人類，也終於為廉價電能的使用找到了電燈以外最完美的載體。
如今，馬達早已滲入生活的方方面面，可以說無處不在。
從80後玩的四驅車，到90後玩的無人機；從Geek喜歡的特斯拉，到家庭主婦使用的吸塵器；從每一個大V都會做廣告的電動牙刷，到伊朗鈾濃縮所使用的離心機，背後都有馬達的影子。
戴森新加坡先進製造中心
人類文明進步的背後，其實隱藏著一條馬達技術發展的暗線。你在生活中用到的各種各樣的裝置，只要涉及到將電能轉化為機械能，背後可能都是馬達。而這些裝置的每一點性能提升，其實都來自於現代工業對馬達技術的革新。
這其中，有一家企業最具代表性。它專注於數碼馬達技術20年，成為了行業領軍企業，它的名字成為了業內高端產品的代名詞，新品一經發布就成了無數人夢寐以求的網紅。
這個企業就是戴森。
戴森的標誌性產品：Supersonic 吹風機（採用V9馬達）
戴森從吸塵器起家，以吹風機聞名，但背後卻是個不折不扣的硬核科技公司。
作為吹風機界的“蘋果”，戴森是一家將技術與設計結合到極致的企業。
設計不用多說，戴森標誌性的Supersonic吹風機美觀大氣。而技術，則是背後的數碼馬達。這一次，果殼恰好有機會，走進戴森英國總部的馬姆斯伯裡園區，來揭開隱藏在這家“網紅”公司背後的數碼馬達技術。
數碼馬達
馬達的基本原理很簡單。自從一百多前，物理學家發現通電導體在磁場中會受到力的作用，馬達的原理就已經被確定了下來，此後也從未變過。
然而，就是這樣一個簡簡單單的原理，要轉化成為工程裝置，再進一步地將其用於工業生產，然後再在特定的領域將它做到極致，其實並不容易。
相比傳統的馬達，現代工業領域對馬達性能的追求早已經進入了一個新的層次，其設計之精密，材料之講究，做工之嚴苛，是不折不扣的“螺螄殼裡做道場”。
特別是對於家用電器所使用的馬達而言，不僅要求更高的功率，還要求更小的體積、更輕的重量、更高的穩定性和更長的壽命。這其中的有些要求甚至是相互衝突的。如何解決上述所有問題，製造出綜合性能最優異的數碼馬達，這背後是戴森長達20年的技術積累。
10W+轉速
馬達其中一個最重要的性能參數就是轉速，特別是對於吹風機和吸塵器而言，更快的轉速才有更大的潛能。
然而，要想提高馬達的轉速，並沒有那麼簡單，並不是簡簡單單的用更高的電壓或者更大的電流就能實現的。它取決於馬達的結構和特性。
馬達內部主要有兩個部件，定子（固定不動）和轉子（負責旋轉）。無論什麼馬達，其運行原理本質上都是在定子上產生一個磁場，再在轉子上產生一個磁場，然後兩個磁場之間相互“勾引”，轉子的N極會向定子的S極運動，轉子的S極向著定子的N極運動。再通過一些巧妙的設計，讓其中一個磁場不停地旋轉，就可以實現轉子不停地旋轉。
由於實現方式的不同，也就決定了馬達有不同的特性。
如果是給定子通一個交流電流來產生一個旋轉磁場，然後利用這個旋轉的磁場來帶動轉子不停旋轉，那麼就是我們所謂的交流馬達。
如果是這種交流馬達，那麼轉速符合一個簡單的公式：n=60f/p。
在這裡，n表示轉速，單位是RPM，Revolution(s) Per Minute，轉/分；f表示交流電的頻率；p表示極對數，也就是馬達裡面的磁場有多少對N-S極。由於我國所用的市電標準頻率是50Hz，所以計算可以得到，轉速最快也就3000轉/分(p=1)。事實上，這只是同步電機的轉速，如果是異步電機，轉速還要比這個小一點兒。
如果要提高交流馬達的轉速，那麼就只能想辦法提高電流的頻率，這裡就涉及到變頻技術，也就更難了。
對於直流馬達而言，它是通過結構上的巧妙設計來實現轉子的旋轉。當馬達通電以後，由於通的是直流電，我們可以將轉子和定子分別看做兩個固定的磁體。我們考慮轉子N極的運動情況，一開始，它會被定子的S極吸引向定子的S極運動，然而，當它運動到離S極最近的位置時，由於慣性，它會繼續向前旋轉一點，但此時，定子的S極對它的作用力就變成阻礙它，會將它拉回來。所以，如果不進行結構上的特殊處理，直流馬達是沒法轉起來的，它只會轉個大半圈然後不停地擺動。
於是，人們引入了一個神奇的部件，叫電刷，電刷裝配在換向器上，每當轉子的N極運動到定子的S極位置時，電刷和換向器的存在會使電流的方向翻轉一次，於是轉子本來的N極就又變成了S極，本來定子的S極是吸引它阻礙它運動，此時就變成了排斥它推它遠離，這樣轉子就能繼續運動了。
有刷直流電機的示意圖丨wikipedia
對於直流馬達而言，其轉速跟電流頻率沒啥關係（因為用的是直流電）。但由於有電刷這個部件的存在，可以說是致命弱點。電刷一方面負責導電，要與換向器接觸；另一方面電刷還是個運動部件，所以接觸的部分又必須很光滑，不然會帶來很大的摩擦阻力。這就限制了直流馬達的轉速。通常來說，這種有刷直流馬達轉速能做到30000轉/分鐘已經很不錯了。
而戴森的數碼馬達則是採用了無刷技術，也叫開關磁阻技術。所謂磁阻，是一個與電路中的電阻類似的概念。電流總是沿著電阻最小的路徑前進；磁通量總是沿著磁阻最小的路徑前進。而這種馬達在定子上會佈置一系列線圈，然後通過數字脈衝以極高的頻率來控制線圈通斷的時機。每次通電，轉子都會嘗試與磁場方向對齊一次，這樣，只要開關切換的速度足夠快，馬達的轉速也就足夠高。你可以想象轉子是一頭驢，定子上的磁場是胡蘿蔔，驢每前進一點兒，我們都將胡蘿蔔挪遠一點，這樣驢子就會不停的運動下去。
戴森幹手器分解圖（採用V4數碼馬達）丨Dyson
開關磁阻技術使設計更快轉速的馬達成為了可能。傳統馬達轉速約為每分鐘 20,000~30,000 轉，F1 汽車馬達轉速為每分鐘 19,000 轉，噴氣式馬達轉速為每分鐘 17,000 轉。而戴森V6系列數碼馬達轉速則為每分鐘 110,000轉，其V10和V11系列馬達轉速更是高達每分鐘125,000轉。
戴森V11無繩吸塵器（採用V11數碼馬達）丨Dyson
這種開關磁阻馬達聽上去原理簡單粗暴，但其實背後需要極其精確的控制。因為這種馬達需要不停地根據轉子的位置來確定線圈的通斷，對於一個每分鐘幾萬轉的馬達來說，其控制頻率也至少是這個級別，這其中每一次的通斷不能有任何問題，否則馬達就無法正常工作，所以可以想象其難度。
然而，解決了轉速的問題並不是意味著馬達所有的問題都得到了解決，轉速一旦提起來，原先低速情況下沒有表現出來或者被忽略的各種附屬問題也來了。
高轉速帶來的“問題”
一個高速的馬達，遠遠不止是轉速更快而已。量變帶來質變，轉速的提升會帶來一系列問題。這其中，最主要的問題就是結構強度。
馬達需要有一個軸，這個軸是馬達整個結構的核心支撐，也是將馬達的功率傳遞出去的核心部件。為了能夠承受每分鐘10萬+的轉速，它需要既輕巧又結實。而戴森的解決方案是使用陶瓷，它在1600攝氏度下能夠固化，硬度是鋼的兩倍，而密度卻只有鋼的一半。
同時，馬達的性能並不等同於設備的性能。
對於吹風機或者吸塵器而言，馬達轉得再快，帶不動氣流也是白搭。所以還需要與馬達配套的葉輪。葉輪好比電風扇的扇葉，用於推動氣流。在每分鐘10萬+轉的速度之下，葉輪本身同樣需要輕巧而結實。而戴森所用的材料是聚醚醚酮(PEEK)，是目前市面上能買到的強度最高的塑料。這種材料非常輕，但同時具備極高的柔韌性和強度，甚至可以取代金屬，被廣泛用於工業之中，比如在汽車的變速箱中。它也用於航空領域。即使拆卸很多次，也不易斷，耐久性強。戴森所有的數碼馬達葉輪用的都是這個材料。
戴森數碼馬達與傳統馬達對比丨tuchong.com
同時，葉輪的結構也需要特殊設計，來保障推動氣流的效率。戴森在V10數碼馬達中採用了最新的葉輪設計，其細長形的葉輪排列可讓更多的氣流通過。戴森的工程師們將葉輪的葉片交疊，增加了表面積並提高了效率。
此外，還有散熱問題。
高轉速帶來的發熱量也是巨大的。由於開關磁阻馬達中需要用到永磁體，而永磁體在高溫下會“退磁”，即失去磁性。因此，戴森在設計馬達時，便綜合考慮了多種因素，經過了大量的計算和反覆的測試，來確保有足夠的氣流給馬達提供散熱，保護整個機器。
具備如此之高的轉速卻又同時具備高強度和高可靠性，對於一般的廠商而言，把馬達做到這一步可能就已經足夠吹噓一陣子了。但是對於戴森而言，這還不夠。
高轉速之外的革新
在研製出每分鐘10W+的高轉速馬達之後，戴森將目光投向了馬達的體積。
雖然吹風機現在是戴森的網紅產品，但其實，戴森的數碼馬達，一開始主要用於吸塵器。然而，其創始人詹姆士·戴森爵士在使用傳統吹風機的時候，覺得傳統吹風機的體驗實在太糟糕了：噪音很大，貼近耳朵就會非常的吵，並且由於馬達被安裝在吹風機的頭部，所以使用時有“頭重腳輕”的感覺，手感極差。
彼時，吹風機的馬達更是一點科技含量都沒有，而戴森已經在數碼馬達上取得了驚人的突破，於是戴森決定自行研發一款美髮造型產品，來改變吹風機的現狀。
這和喬布斯當年研發iPhone是一個道理，“彼可取而代之”。
這便是後來誕生的Dyson Supersonic吹風機。在這款吹風機中，戴森研發出了V9系列數碼馬達，其大小隻相當於500元日元硬幣，重量只有傳統吹風機馬達的一半，因此可以安裝在吹風機的手柄處，顛覆了傳統吹風機的結構設計；同時，該馬達的轉速高達11萬轉/分鐘，結合戴森的氣流倍增專利技術，能夠每秒推動 13 升的強勁氣流通過直徑只有 27 毫米，也就是 2 便士硬幣大小的圓孔，使吹風機更輕、手感更好、卻又同時擁有更強勁的性能。
戴森吹風機的馬達裝在了手柄內丨tuchong.com
這是戴森迄今為止最小、最輕、最先進的數碼馬達，它也推動了戴森製造出另一個創新型的個人護理產品：戴森Airwrap美髮造型器，這是一種可以定型頭髮的工具，它由數碼馬達推動強勁氣流，無需過高溫度即可打造髮型。
此外，為了能夠降低吹風機的噪音，戴森的工程師對數碼馬達整個運行過程中的氣流進行了分析，空氣如何旋轉離開葉輪，如何才能使氣流呈直線流出並最大限度地減少氣流中的湍流等等。工程師藉助FEA（有限元分析）和CFD（流體力學）等軟件，對數碼馬達的運行進行仿真模擬。仿真模擬過程往往會持續數小時，甚至數天；在V9系列數碼馬達的開發階段，工程師們一共打造和測試了 4865 個原型。
戴森強大的研發實力
最後，戴森的工程師最終成功地提高了馬達內13個葉片葉輪的聲頻，使其部分超出了人類的聽覺範圍，最大化地減少產品使用中的噪音。
一個高性能數碼馬達的設計，背後涉及到機械設計、材料工程、聲學、空氣動力學等多個學科。其體積雖然小，但科技含量絲毫不少。借用《核舟記》中的一句感嘆：嘻！技亦靈怪矣哉！
馬達之外
今年，戴森又推出了新一代的V11無繩吸塵器，其中搭載的是最新的v11數碼馬達。與初代數碼馬達相比，V11除了性能上的提升，其工作過程更加智能。它能夠感應所處環境的高度、氣壓和溫度，甚至可以偵測天氣。它的氣壓傳感器非常精確，可以知道你是在樓上還是樓下，甚至可以知道桌子和地板之間的高度差。更重要的是，它可以利用這些信息做出相應的調整，即使氣壓不同也能夠保持性能的穩定。無論是在墨西哥城、丹佛市等空氣稀薄的高海拔城市，還是新加坡等地勢低窪的城市，它都能保持同樣的高性能。
戴森老爺子和戴森數碼馬達丨tuchong.com
同時，藉助強勁的數碼馬達，戴森也得以使搭載這些馬達的設備更加強勁，更加好用。
早在2015年，戴森就發佈了第一代智能吸塵機器人360 Eye，獲得了很多獎項。但是戴森並未滿足於現狀，如今又推出了新一代的智能吸塵機器人Dyson Heurist。
與第一代相比，新一代智能吸塵機器人的吸力提升了20%；配備的刷條與機身等寬，能全輻清潔整個行進路線；此外，還安裝有整機過濾系統，可以捉捕99.97%小到0.3微米的顆粒物。
Dyson 360 Heurist 智能吸塵機器人
而名字中的Heurist，意思是啟發的，意味著這一代智能機器人能夠不斷地去學習、不斷地去探索。其配備有智能視覺系統，能幫助機器人智能導航，實時識別當前所在位置。安裝有“飛行時間測距法”（Time-of-flight）傳感器，通過測量距離，幫助機器人構建房間地圖且持續監測機器人的實時方位。它還能夠在黑暗環境下清掃，也能夠爬越路障。
它還可以和DYSON LINK APP互聯。用戶可以通過這個APP去啟動或關閉機器的運行，同時還可以選擇三檔不同的清潔模式。而APP中，也更新了兩個新的功能。
DYSON LINK
一個是分區功能，可以對房屋進行地圖分區，針對不同的分區執行不同的清潔模式。例如玄關的話，由於經常會走過，所以會比較髒，可以選強勁模式。比較乾淨的地方，可以選安靜模式。
另一個是禁區功能，可以避免機器人走入一些你不想它進去的地方，比方說小朋友的玩具，寵物的食盆之類。
又如在一些商場、機場火車站、酒店或者辦公樓宇時常能見到的、但卻容易被我們忽略的幹手器，其實也用到了戴森的第4代數碼馬達（v4），可快速、衛生地吹乾雙手。一些噪音較低的幹手器為了降低噪聲水平而使用低功率馬達，然而，這會導致幹手時間延長，讓很多人等不及烘乾雙手就離去——細菌傳染風險因此急劇增加。另一方面，快速幹手器通過使用較大的馬達來縮短幹手時間，但是這會導致噪音變大，在工作或休息場所使用會造成干擾。戴森利用空氣動力學、聲學和馬達三方面專業知識，從而改造了這個領域。
從吸塵器到吹風機，再到智能吸塵機器人或是幹手器，高性能產品背後本質是對技術永不滿足的態度和精益求精的追求。如今，戴森在數碼馬達技術上已經耗費了20年，前後投入了3.5億英鎊，在全球範圍內申請了超過1000多項數碼馬達專利，生產了 5000 多萬臺數碼馬達，也徹底改變了自身所在的行業，成為了業界的標杆。
黑科技背後的人才支撐
在戴森的黑科技背後，其實是對人才的重視和培養。
沒有任何一項創新是平白無故誕生的。科技創新的關鍵其實是人。科技創新，永遠是人才培養的副產品。
所以，偉大的企業終歸都是要走到辦學這條路上來的。
要想富，多種樹。要想強，辦學堂。
前有馬雲、柳傳志等9位商界大佬發起湖畔大學，後有華為攜手清華附中合作創辦愛為書院。
然而戴森在這一步上走得更遠——直接創辦自己的學校。
就在我們這次所參觀的馬姆斯伯裡園區，戴森花費了3150萬英鎊，打造了一個五星級、免學費、既能一邊學習又能一邊同世界級工程技術團隊一起合作研發的全新教育模式。
戴森工程技術學院丨wikipedia
在今年6月，戴森工程技術學院的新校區在園區落成。
這個校區是戴森專為本科學生設計的新校區，由63個居住艙組成，其靈感來自加拿大魁北克蒙特利爾的模範住宅社區 Habitat 67。相互交錯的居住艙最高可疊至三層，坐落於校園景色宜人之處，使每位學生能夠盡享舒適的住宿環境與美麗風光。為了營造出良好的生活學習氛圍，每個居住艙都設有獨立前門，較低的單元門將直接通往風景如畫的花園，較高的則與斜坡上的人行道相連。
校區的中心是“Round house”，這個圓形建築內部設有咖啡館、酒吧、放映室和學習空間等。此外，旁邊的“Hanger”為所有在校生和戴森員工提供設施齊全的健身房、多功能運動場地，以及免費的拳擊、瑜伽等課程。在校區內，還有各式各樣的咖啡館和餐館，均由曾在倫敦 Soho 區的米其林星級餐廳 L’Escargot 擔任主廚的Joe Croan 主管。
學院中的“Round house”
創始人戴森爵士說：“我希望學生們的居住空間也能超越常規——它不應當只是平淡乏味的學生校區，而是一件運用創新技術的工程作品。”
戴森工程學院的培養方式也非常獨特。一邊學習，一邊參與實際工程項目，一邊還能把錢給掙了。
與一般的學院不同，戴森工程學院的培養方案中，第一年和第二年涵蓋了工程專業的基礎課程，在第三年和第四年則有針對性地對學生提供電子、軟件和機械工程方向的教學。與此同時，學生們每週有三天與戴森的全球工程團隊一同工作，親身參與到實際的項目中。
戴森工程學院的本科工程師無需支付任何學費，在享有薪水的同時，還能與全球工程和技術行業的專家一起工作。本科生工程師可以使用他們專屬的教學空間和校園內的 136 個實驗室。
"特斯拉萬萬不會想到，他夢寐以求的電氣時代，是由於一個人接錯了一次線，而點燃的。
1873年，奧地利維也納世界博覽會。
彼時，在庫侖、安培、法拉第、麥克斯韋等人的努力下，電磁學的基本定律已經塵埃落定。一大堆基於電磁學定律的裝置被髮明製造了出來，這其中就有發電機和電動機。
發電機解決了電能產生的問題，從此大量廉價的電能被生產出來；然而彼時的電動機，或者說馬達（Motor），還只是實驗室的玩具，功率小，轉速慢，難以應用於工業生產。
人類空有大量廉價的電能，但除了用於照明，根本沒有用武之地。就像一個絕世高手，空有幾甲子的內力，卻根本沒有合適的招式能夠發揮出來，只能拔劍四顧心茫然。
人類距離完整的電氣時代，還差一臺能夠滿足工業應用的大功率馬達。
然而，在1873年的這一屆博覽會上，比利時發明家格拉姆在布展的時候，陰差陽錯將兩臺發電機之間的線接錯了。他把別的發電機發的電，接在了自己發電機的電流輸出端。結果，接下來就是見證奇蹟的一幕：被接入的那臺發電機居然高速旋轉了起來，發電機變成了電動機，也就是馬達。
一臺傳統馬達的分解圖丨tuchong.com
格拉姆先是懵逼，隨後欣喜若狂，沒想到苦苦追尋的大功率馬達居然是如此簡單。從此之後，馬達的發展取得了迅猛的突破，不再只是實驗室的玩具，成功地承擔了將電能轉化成機械能的重任。而人類，也終於為廉價電能的使用找到了電燈以外最完美的載體。
如今，馬達早已滲入生活的方方面面，可以說無處不在。
從80後玩的四驅車，到90後玩的無人機；從Geek喜歡的特斯拉，到家庭主婦使用的吸塵器；從每一個大V都會做廣告的電動牙刷，到伊朗鈾濃縮所使用的離心機，背後都有馬達的影子。
戴森新加坡先進製造中心
人類文明進步的背後，其實隱藏著一條馬達技術發展的暗線。你在生活中用到的各種各樣的裝置，只要涉及到將電能轉化為機械能，背後可能都是馬達。而這些裝置的每一點性能提升，其實都來自於現代工業對馬達技術的革新。
這其中，有一家企業最具代表性。它專注於數碼馬達技術20年，成為了行業領軍企業，它的名字成為了業內高端產品的代名詞，新品一經發布就成了無數人夢寐以求的網紅。
這個企業就是戴森。
戴森的標誌性產品：Supersonic 吹風機（採用V9馬達）
戴森從吸塵器起家，以吹風機聞名，但背後卻是個不折不扣的硬核科技公司。
作為吹風機界的“蘋果”，戴森是一家將技術與設計結合到極致的企業。
設計不用多說，戴森標誌性的Supersonic吹風機美觀大氣。而技術，則是背後的數碼馬達。這一次，果殼恰好有機會，走進戴森英國總部的馬姆斯伯裡園區，來揭開隱藏在這家“網紅”公司背後的數碼馬達技術。
數碼馬達
馬達的基本原理很簡單。自從一百多前，物理學家發現通電導體在磁場中會受到力的作用，馬達的原理就已經被確定了下來，此後也從未變過。
然而，就是這樣一個簡簡單單的原理，要轉化成為工程裝置，再進一步地將其用於工業生產，然後再在特定的領域將它做到極致，其實並不容易。
相比傳統的馬達，現代工業領域對馬達性能的追求早已經進入了一個新的層次，其設計之精密，材料之講究，做工之嚴苛，是不折不扣的“螺螄殼裡做道場”。
特別是對於家用電器所使用的馬達而言，不僅要求更高的功率，還要求更小的體積、更輕的重量、更高的穩定性和更長的壽命。這其中的有些要求甚至是相互衝突的。如何解決上述所有問題，製造出綜合性能最優異的數碼馬達，這背後是戴森長達20年的技術積累。
10W+轉速
馬達其中一個最重要的性能參數就是轉速，特別是對於吹風機和吸塵器而言，更快的轉速才有更大的潛能。
然而，要想提高馬達的轉速，並沒有那麼簡單，並不是簡簡單單的用更高的電壓或者更大的電流就能實現的。它取決於馬達的結構和特性。
馬達內部主要有兩個部件，定子（固定不動）和轉子（負責旋轉）。無論什麼馬達，其運行原理本質上都是在定子上產生一個磁場，再在轉子上產生一個磁場，然後兩個磁場之間相互“勾引”，轉子的N極會向定子的S極運動，轉子的S極向著定子的N極運動。再通過一些巧妙的設計，讓其中一個磁場不停地旋轉，就可以實現轉子不停地旋轉。
由於實現方式的不同，也就決定了馬達有不同的特性。
如果是給定子通一個交流電流來產生一個旋轉磁場，然後利用這個旋轉的磁場來帶動轉子不停旋轉，那麼就是我們所謂的交流馬達。
如果是這種交流馬達，那麼轉速符合一個簡單的公式：n=60f/p。
在這裡，n表示轉速，單位是RPM，Revolution(s) Per Minute，轉/分；f表示交流電的頻率；p表示極對數，也就是馬達裡面的磁場有多少對N-S極。由於我國所用的市電標準頻率是50Hz，所以計算可以得到，轉速最快也就3000轉/分(p=1)。事實上，這只是同步電機的轉速，如果是異步電機，轉速還要比這個小一點兒。
如果要提高交流馬達的轉速，那麼就只能想辦法提高電流的頻率，這裡就涉及到變頻技術，也就更難了。
對於直流馬達而言，它是通過結構上的巧妙設計來實現轉子的旋轉。當馬達通電以後，由於通的是直流電，我們可以將轉子和定子分別看做兩個固定的磁體。我們考慮轉子N極的運動情況，一開始，它會被定子的S極吸引向定子的S極運動，然而，當它運動到離S極最近的位置時，由於慣性，它會繼續向前旋轉一點，但此時，定子的S極對它的作用力就變成阻礙它，會將它拉回來。所以，如果不進行結構上的特殊處理，直流馬達是沒法轉起來的，它只會轉個大半圈然後不停地擺動。
於是，人們引入了一個神奇的部件，叫電刷，電刷裝配在換向器上，每當轉子的N極運動到定子的S極位置時，電刷和換向器的存在會使電流的方向翻轉一次，於是轉子本來的N極就又變成了S極，本來定子的S極是吸引它阻礙它運動，此時就變成了排斥它推它遠離，這樣轉子就能繼續運動了。
有刷直流電機的示意圖丨wikipedia
對於直流馬達而言，其轉速跟電流頻率沒啥關係（因為用的是直流電）。但由於有電刷這個部件的存在，可以說是致命弱點。電刷一方面負責導電，要與換向器接觸；另一方面電刷還是個運動部件，所以接觸的部分又必須很光滑，不然會帶來很大的摩擦阻力。這就限制了直流馬達的轉速。通常來說，這種有刷直流馬達轉速能做到30000轉/分鐘已經很不錯了。
而戴森的數碼馬達則是採用了無刷技術，也叫開關磁阻技術。所謂磁阻，是一個與電路中的電阻類似的概念。電流總是沿著電阻最小的路徑前進；磁通量總是沿著磁阻最小的路徑前進。而這種馬達在定子上會佈置一系列線圈，然後通過數字脈衝以極高的頻率來控制線圈通斷的時機。每次通電，轉子都會嘗試與磁場方向對齊一次，這樣，只要開關切換的速度足夠快，馬達的轉速也就足夠高。你可以想象轉子是一頭驢，定子上的磁場是胡蘿蔔，驢每前進一點兒，我們都將胡蘿蔔挪遠一點，這樣驢子就會不停的運動下去。
戴森幹手器分解圖（採用V4數碼馬達）丨Dyson
開關磁阻技術使設計更快轉速的馬達成為了可能。傳統馬達轉速約為每分鐘 20,000~30,000 轉，F1 汽車馬達轉速為每分鐘 19,000 轉，噴氣式馬達轉速為每分鐘 17,000 轉。而戴森V6系列數碼馬達轉速則為每分鐘 110,000轉，其V10和V11系列馬達轉速更是高達每分鐘125,000轉。
戴森V11無繩吸塵器（採用V11數碼馬達）丨Dyson
這種開關磁阻馬達聽上去原理簡單粗暴，但其實背後需要極其精確的控制。因為這種馬達需要不停地根據轉子的位置來確定線圈的通斷，對於一個每分鐘幾萬轉的馬達來說，其控制頻率也至少是這個級別，這其中每一次的通斷不能有任何問題，否則馬達就無法正常工作，所以可以想象其難度。
然而，解決了轉速的問題並不是意味著馬達所有的問題都得到了解決，轉速一旦提起來，原先低速情況下沒有表現出來或者被忽略的各種附屬問題也來了。
高轉速帶來的“問題”
一個高速的馬達，遠遠不止是轉速更快而已。量變帶來質變，轉速的提升會帶來一系列問題。這其中，最主要的問題就是結構強度。
馬達需要有一個軸，這個軸是馬達整個結構的核心支撐，也是將馬達的功率傳遞出去的核心部件。為了能夠承受每分鐘10萬+的轉速，它需要既輕巧又結實。而戴森的解決方案是使用陶瓷，它在1600攝氏度下能夠固化，硬度是鋼的兩倍，而密度卻只有鋼的一半。
同時，馬達的性能並不等同於設備的性能。
對於吹風機或者吸塵器而言，馬達轉得再快，帶不動氣流也是白搭。所以還需要與馬達配套的葉輪。葉輪好比電風扇的扇葉，用於推動氣流。在每分鐘10萬+轉的速度之下，葉輪本身同樣需要輕巧而結實。而戴森所用的材料是聚醚醚酮(PEEK)，是目前市面上能買到的強度最高的塑料。這種材料非常輕，但同時具備極高的柔韌性和強度，甚至可以取代金屬，被廣泛用於工業之中，比如在汽車的變速箱中。它也用於航空領域。即使拆卸很多次，也不易斷，耐久性強。戴森所有的數碼馬達葉輪用的都是這個材料。
戴森數碼馬達與傳統馬達對比丨tuchong.com
同時，葉輪的結構也需要特殊設計，來保障推動氣流的效率。戴森在V10數碼馬達中採用了最新的葉輪設計，其細長形的葉輪排列可讓更多的氣流通過。戴森的工程師們將葉輪的葉片交疊，增加了表面積並提高了效率。
此外，還有散熱問題。
高轉速帶來的發熱量也是巨大的。由於開關磁阻馬達中需要用到永磁體，而永磁體在高溫下會“退磁”，即失去磁性。因此，戴森在設計馬達時，便綜合考慮了多種因素，經過了大量的計算和反覆的測試，來確保有足夠的氣流給馬達提供散熱，保護整個機器。
具備如此之高的轉速卻又同時具備高強度和高可靠性，對於一般的廠商而言，把馬達做到這一步可能就已經足夠吹噓一陣子了。但是對於戴森而言，這還不夠。
高轉速之外的革新
在研製出每分鐘10W+的高轉速馬達之後，戴森將目光投向了馬達的體積。
雖然吹風機現在是戴森的網紅產品，但其實，戴森的數碼馬達，一開始主要用於吸塵器。然而，其創始人詹姆士·戴森爵士在使用傳統吹風機的時候，覺得傳統吹風機的體驗實在太糟糕了：噪音很大，貼近耳朵就會非常的吵，並且由於馬達被安裝在吹風機的頭部，所以使用時有“頭重腳輕”的感覺，手感極差。
彼時，吹風機的馬達更是一點科技含量都沒有，而戴森已經在數碼馬達上取得了驚人的突破，於是戴森決定自行研發一款美髮造型產品，來改變吹風機的現狀。
這和喬布斯當年研發iPhone是一個道理，“彼可取而代之”。
這便是後來誕生的Dyson Supersonic吹風機。在這款吹風機中，戴森研發出了V9系列數碼馬達，其大小隻相當於500元日元硬幣，重量只有傳統吹風機馬達的一半，因此可以安裝在吹風機的手柄處，顛覆了傳統吹風機的結構設計；同時，該馬達的轉速高達11萬轉/分鐘，結合戴森的氣流倍增專利技術，能夠每秒推動 13 升的強勁氣流通過直徑只有 27 毫米，也就是 2 便士硬幣大小的圓孔，使吹風機更輕、手感更好、卻又同時擁有更強勁的性能。
戴森吹風機的馬達裝在了手柄內丨tuchong.com
這是戴森迄今為止最小、最輕、最先進的數碼馬達，它也推動了戴森製造出另一個創新型的個人護理產品：戴森Airwrap美髮造型器，這是一種可以定型頭髮的工具，它由數碼馬達推動強勁氣流，無需過高溫度即可打造髮型。
此外，為了能夠降低吹風機的噪音，戴森的工程師對數碼馬達整個運行過程中的氣流進行了分析，空氣如何旋轉離開葉輪，如何才能使氣流呈直線流出並最大限度地減少氣流中的湍流等等。工程師藉助FEA（有限元分析）和CFD（流體力學）等軟件，對數碼馬達的運行進行仿真模擬。仿真模擬過程往往會持續數小時，甚至數天；在V9系列數碼馬達的開發階段，工程師們一共打造和測試了 4865 個原型。
戴森強大的研發實力
最後，戴森的工程師最終成功地提高了馬達內13個葉片葉輪的聲頻，使其部分超出了人類的聽覺範圍，最大化地減少產品使用中的噪音。
一個高性能數碼馬達的設計，背後涉及到機械設計、材料工程、聲學、空氣動力學等多個學科。其體積雖然小，但科技含量絲毫不少。借用《核舟記》中的一句感嘆：嘻！技亦靈怪矣哉！
馬達之外
今年，戴森又推出了新一代的V11無繩吸塵器，其中搭載的是最新的v11數碼馬達。與初代數碼馬達相比，V11除了性能上的提升，其工作過程更加智能。它能夠感應所處環境的高度、氣壓和溫度，甚至可以偵測天氣。它的氣壓傳感器非常精確，可以知道你是在樓上還是樓下，甚至可以知道桌子和地板之間的高度差。更重要的是，它可以利用這些信息做出相應的調整，即使氣壓不同也能夠保持性能的穩定。無論是在墨西哥城、丹佛市等空氣稀薄的高海拔城市，還是新加坡等地勢低窪的城市，它都能保持同樣的高性能。
戴森老爺子和戴森數碼馬達丨tuchong.com
同時，藉助強勁的數碼馬達，戴森也得以使搭載這些馬達的設備更加強勁，更加好用。
早在2015年，戴森就發佈了第一代智能吸塵機器人360 Eye，獲得了很多獎項。但是戴森並未滿足於現狀，如今又推出了新一代的智能吸塵機器人Dyson Heurist。
與第一代相比，新一代智能吸塵機器人的吸力提升了20%；配備的刷條與機身等寬，能全輻清潔整個行進路線；此外，還安裝有整機過濾系統，可以捉捕99.97%小到0.3微米的顆粒物。
Dyson 360 Heurist 智能吸塵機器人
而名字中的Heurist，意思是啟發的，意味著這一代智能機器人能夠不斷地去學習、不斷地去探索。其配備有智能視覺系統，能幫助機器人智能導航，實時識別當前所在位置。安裝有“飛行時間測距法”（Time-of-flight）傳感器，通過測量距離，幫助機器人構建房間地圖且持續監測機器人的實時方位。它還能夠在黑暗環境下清掃，也能夠爬越路障。
它還可以和DYSON LINK APP互聯。用戶可以通過這個APP去啟動或關閉機器的運行，同時還可以選擇三檔不同的清潔模式。而APP中，也更新了兩個新的功能。
DYSON LINK
一個是分區功能，可以對房屋進行地圖分區，針對不同的分區執行不同的清潔模式。例如玄關的話，由於經常會走過，所以會比較髒，可以選強勁模式。比較乾淨的地方，可以選安靜模式。
另一個是禁區功能，可以避免機器人走入一些你不想它進去的地方，比方說小朋友的玩具，寵物的食盆之類。
又如在一些商場、機場火車站、酒店或者辦公樓宇時常能見到的、但卻容易被我們忽略的幹手器，其實也用到了戴森的第4代數碼馬達（v4），可快速、衛生地吹乾雙手。一些噪音較低的幹手器為了降低噪聲水平而使用低功率馬達，然而，這會導致幹手時間延長，讓很多人等不及烘乾雙手就離去——細菌傳染風險因此急劇增加。另一方面，快速幹手器通過使用較大的馬達來縮短幹手時間，但是這會導致噪音變大，在工作或休息場所使用會造成干擾。戴森利用空氣動力學、聲學和馬達三方面專業知識，從而改造了這個領域。
從吸塵器到吹風機，再到智能吸塵機器人或是幹手器，高性能產品背後本質是對技術永不滿足的態度和精益求精的追求。如今，戴森在數碼馬達技術上已經耗費了20年，前後投入了3.5億英鎊，在全球範圍內申請了超過1000多項數碼馬達專利，生產了 5000 多萬臺數碼馬達，也徹底改變了自身所在的行業，成為了業界的標杆。
黑科技背後的人才支撐
在戴森的黑科技背後，其實是對人才的重視和培養。
沒有任何一項創新是平白無故誕生的。科技創新的關鍵其實是人。科技創新，永遠是人才培養的副產品。
所以，偉大的企業終歸都是要走到辦學這條路上來的。
要想富，多種樹。要想強，辦學堂。
前有馬雲、柳傳志等9位商界大佬發起湖畔大學，後有華為攜手清華附中合作創辦愛為書院。
然而戴森在這一步上走得更遠——直接創辦自己的學校。
就在我們這次所參觀的馬姆斯伯裡園區，戴森花費了3150萬英鎊，打造了一個五星級、免學費、既能一邊學習又能一邊同世界級工程技術團隊一起合作研發的全新教育模式。
戴森工程技術學院丨wikipedia
在今年6月，戴森工程技術學院的新校區在園區落成。
這個校區是戴森專為本科學生設計的新校區，由63個居住艙組成，其靈感來自加拿大魁北克蒙特利爾的模範住宅社區 Habitat 67。相互交錯的居住艙最高可疊至三層，坐落於校園景色宜人之處，使每位學生能夠盡享舒適的住宿環境與美麗風光。為了營造出良好的生活學習氛圍，每個居住艙都設有獨立前門，較低的單元門將直接通往風景如畫的花園，較高的則與斜坡上的人行道相連。
校區的中心是“Round house”，這個圓形建築內部設有咖啡館、酒吧、放映室和學習空間等。此外，旁邊的“Hanger”為所有在校生和戴森員工提供設施齊全的健身房、多功能運動場地，以及免費的拳擊、瑜伽等課程。在校區內，還有各式各樣的咖啡館和餐館，均由曾在倫敦 Soho 區的米其林星級餐廳 L’Escargot 擔任主廚的Joe Croan 主管。
學院中的“Round house”
創始人戴森爵士說：“我希望學生們的居住空間也能超越常規——它不應當只是平淡乏味的學生校區，而是一件運用創新技術的工程作品。”
戴森工程學院的培養方式也非常獨特。一邊學習，一邊參與實際工程項目，一邊還能把錢給掙了。
與一般的學院不同，戴森工程學院的培養方案中，第一年和第二年涵蓋了工程專業的基礎課程，在第三年和第四年則有針對性地對學生提供電子、軟件和機械工程方向的教學。與此同時，學生們每週有三天與戴森的全球工程團隊一同工作，親身參與到實際的項目中。
戴森工程學院的本科工程師無需支付任何學費，在享有薪水的同時，還能與全球工程和技術行業的專家一起工作。本科生工程師可以使用他們專屬的教學空間和校園內的 136 個實驗室。
我不知道你們怎麼想，反正我看到這個消息的時候，忍不住流下了檸檬淚，恨不得再去重新讀個大學。
一家最初做吸塵器的公司，在數碼馬達領域做到了世界最前列，成為了吹風機領域的網紅。
它為你的頭髮操碎了心，而現在，它又開始辦起了學。
高科技也好，黑科技也罷，科技創新不是空洞的概念，它是一點一滴的日積月累，是沉得住氣的厚積薄發。
將一個普通的事物做到極致，永遠沒有看上去那麼容易。
"特斯拉萬萬不會想到，他夢寐以求的電氣時代，是由於一個人接錯了一次線，而點燃的。
1873年，奧地利維也納世界博覽會。
彼時，在庫侖、安培、法拉第、麥克斯韋等人的努力下，電磁學的基本定律已經塵埃落定。一大堆基於電磁學定律的裝置被髮明製造了出來，這其中就有發電機和電動機。
發電機解決了電能產生的問題，從此大量廉價的電能被生產出來；然而彼時的電動機，或者說馬達（Motor），還只是實驗室的玩具，功率小，轉速慢，難以應用於工業生產。
人類空有大量廉價的電能，但除了用於照明，根本沒有用武之地。就像一個絕世高手，空有幾甲子的內力，卻根本沒有合適的招式能夠發揮出來，只能拔劍四顧心茫然。
人類距離完整的電氣時代，還差一臺能夠滿足工業應用的大功率馬達。
然而，在1873年的這一屆博覽會上，比利時發明家格拉姆在布展的時候，陰差陽錯將兩臺發電機之間的線接錯了。他把別的發電機發的電，接在了自己發電機的電流輸出端。結果，接下來就是見證奇蹟的一幕：被接入的那臺發電機居然高速旋轉了起來，發電機變成了電動機，也就是馬達。
一臺傳統馬達的分解圖丨tuchong.com
格拉姆先是懵逼，隨後欣喜若狂，沒想到苦苦追尋的大功率馬達居然是如此簡單。從此之後，馬達的發展取得了迅猛的突破，不再只是實驗室的玩具，成功地承擔了將電能轉化成機械能的重任。而人類，也終於為廉價電能的使用找到了電燈以外最完美的載體。
如今，馬達早已滲入生活的方方面面，可以說無處不在。
從80後玩的四驅車，到90後玩的無人機；從Geek喜歡的特斯拉，到家庭主婦使用的吸塵器；從每一個大V都會做廣告的電動牙刷，到伊朗鈾濃縮所使用的離心機，背後都有馬達的影子。
戴森新加坡先進製造中心
人類文明進步的背後，其實隱藏著一條馬達技術發展的暗線。你在生活中用到的各種各樣的裝置，只要涉及到將電能轉化為機械能，背後可能都是馬達。而這些裝置的每一點性能提升，其實都來自於現代工業對馬達技術的革新。
這其中，有一家企業最具代表性。它專注於數碼馬達技術20年，成為了行業領軍企業，它的名字成為了業內高端產品的代名詞，新品一經發布就成了無數人夢寐以求的網紅。
這個企業就是戴森。
戴森的標誌性產品：Supersonic 吹風機（採用V9馬達）
戴森從吸塵器起家，以吹風機聞名，但背後卻是個不折不扣的硬核科技公司。
作為吹風機界的“蘋果”，戴森是一家將技術與設計結合到極致的企業。
設計不用多說，戴森標誌性的Supersonic吹風機美觀大氣。而技術，則是背後的數碼馬達。這一次，果殼恰好有機會，走進戴森英國總部的馬姆斯伯裡園區，來揭開隱藏在這家“網紅”公司背後的數碼馬達技術。
數碼馬達
馬達的基本原理很簡單。自從一百多前，物理學家發現通電導體在磁場中會受到力的作用，馬達的原理就已經被確定了下來，此後也從未變過。
然而，就是這樣一個簡簡單單的原理，要轉化成為工程裝置，再進一步地將其用於工業生產，然後再在特定的領域將它做到極致，其實並不容易。
相比傳統的馬達，現代工業領域對馬達性能的追求早已經進入了一個新的層次，其設計之精密，材料之講究，做工之嚴苛，是不折不扣的“螺螄殼裡做道場”。
特別是對於家用電器所使用的馬達而言，不僅要求更高的功率，還要求更小的體積、更輕的重量、更高的穩定性和更長的壽命。這其中的有些要求甚至是相互衝突的。如何解決上述所有問題，製造出綜合性能最優異的數碼馬達，這背後是戴森長達20年的技術積累。
10W+轉速
馬達其中一個最重要的性能參數就是轉速，特別是對於吹風機和吸塵器而言，更快的轉速才有更大的潛能。
然而，要想提高馬達的轉速，並沒有那麼簡單，並不是簡簡單單的用更高的電壓或者更大的電流就能實現的。它取決於馬達的結構和特性。
馬達內部主要有兩個部件，定子（固定不動）和轉子（負責旋轉）。無論什麼馬達，其運行原理本質上都是在定子上產生一個磁場，再在轉子上產生一個磁場，然後兩個磁場之間相互“勾引”，轉子的N極會向定子的S極運動，轉子的S極向著定子的N極運動。再通過一些巧妙的設計，讓其中一個磁場不停地旋轉，就可以實現轉子不停地旋轉。
由於實現方式的不同，也就決定了馬達有不同的特性。
如果是給定子通一個交流電流來產生一個旋轉磁場，然後利用這個旋轉的磁場來帶動轉子不停旋轉，那麼就是我們所謂的交流馬達。
如果是這種交流馬達，那麼轉速符合一個簡單的公式：n=60f/p。
在這裡，n表示轉速，單位是RPM，Revolution(s) Per Minute，轉/分；f表示交流電的頻率；p表示極對數，也就是馬達裡面的磁場有多少對N-S極。由於我國所用的市電標準頻率是50Hz，所以計算可以得到，轉速最快也就3000轉/分(p=1)。事實上，這只是同步電機的轉速，如果是異步電機，轉速還要比這個小一點兒。
如果要提高交流馬達的轉速，那麼就只能想辦法提高電流的頻率，這裡就涉及到變頻技術，也就更難了。
對於直流馬達而言，它是通過結構上的巧妙設計來實現轉子的旋轉。當馬達通電以後，由於通的是直流電，我們可以將轉子和定子分別看做兩個固定的磁體。我們考慮轉子N極的運動情況，一開始，它會被定子的S極吸引向定子的S極運動，然而，當它運動到離S極最近的位置時，由於慣性，它會繼續向前旋轉一點，但此時，定子的S極對它的作用力就變成阻礙它，會將它拉回來。所以，如果不進行結構上的特殊處理，直流馬達是沒法轉起來的，它只會轉個大半圈然後不停地擺動。
於是，人們引入了一個神奇的部件，叫電刷，電刷裝配在換向器上，每當轉子的N極運動到定子的S極位置時，電刷和換向器的存在會使電流的方向翻轉一次，於是轉子本來的N極就又變成了S極，本來定子的S極是吸引它阻礙它運動，此時就變成了排斥它推它遠離，這樣轉子就能繼續運動了。
有刷直流電機的示意圖丨wikipedia
對於直流馬達而言，其轉速跟電流頻率沒啥關係（因為用的是直流電）。但由於有電刷這個部件的存在，可以說是致命弱點。電刷一方面負責導電，要與換向器接觸；另一方面電刷還是個運動部件，所以接觸的部分又必須很光滑，不然會帶來很大的摩擦阻力。這就限制了直流馬達的轉速。通常來說，這種有刷直流馬達轉速能做到30000轉/分鐘已經很不錯了。
而戴森的數碼馬達則是採用了無刷技術，也叫開關磁阻技術。所謂磁阻，是一個與電路中的電阻類似的概念。電流總是沿著電阻最小的路徑前進；磁通量總是沿著磁阻最小的路徑前進。而這種馬達在定子上會佈置一系列線圈，然後通過數字脈衝以極高的頻率來控制線圈通斷的時機。每次通電，轉子都會嘗試與磁場方向對齊一次，這樣，只要開關切換的速度足夠快，馬達的轉速也就足夠高。你可以想象轉子是一頭驢，定子上的磁場是胡蘿蔔，驢每前進一點兒，我們都將胡蘿蔔挪遠一點，這樣驢子就會不停的運動下去。
戴森幹手器分解圖（採用V4數碼馬達）丨Dyson
開關磁阻技術使設計更快轉速的馬達成為了可能。傳統馬達轉速約為每分鐘 20,000~30,000 轉，F1 汽車馬達轉速為每分鐘 19,000 轉，噴氣式馬達轉速為每分鐘 17,000 轉。而戴森V6系列數碼馬達轉速則為每分鐘 110,000轉，其V10和V11系列馬達轉速更是高達每分鐘125,000轉。
戴森V11無繩吸塵器（採用V11數碼馬達）丨Dyson
這種開關磁阻馬達聽上去原理簡單粗暴，但其實背後需要極其精確的控制。因為這種馬達需要不停地根據轉子的位置來確定線圈的通斷，對於一個每分鐘幾萬轉的馬達來說，其控制頻率也至少是這個級別，這其中每一次的通斷不能有任何問題，否則馬達就無法正常工作，所以可以想象其難度。
然而，解決了轉速的問題並不是意味著馬達所有的問題都得到了解決，轉速一旦提起來，原先低速情況下沒有表現出來或者被忽略的各種附屬問題也來了。
高轉速帶來的“問題”
一個高速的馬達，遠遠不止是轉速更快而已。量變帶來質變，轉速的提升會帶來一系列問題。這其中，最主要的問題就是結構強度。
馬達需要有一個軸，這個軸是馬達整個結構的核心支撐，也是將馬達的功率傳遞出去的核心部件。為了能夠承受每分鐘10萬+的轉速，它需要既輕巧又結實。而戴森的解決方案是使用陶瓷，它在1600攝氏度下能夠固化，硬度是鋼的兩倍，而密度卻只有鋼的一半。
同時，馬達的性能並不等同於設備的性能。
對於吹風機或者吸塵器而言，馬達轉得再快，帶不動氣流也是白搭。所以還需要與馬達配套的葉輪。葉輪好比電風扇的扇葉，用於推動氣流。在每分鐘10萬+轉的速度之下，葉輪本身同樣需要輕巧而結實。而戴森所用的材料是聚醚醚酮(PEEK)，是目前市面上能買到的強度最高的塑料。這種材料非常輕，但同時具備極高的柔韌性和強度，甚至可以取代金屬，被廣泛用於工業之中，比如在汽車的變速箱中。它也用於航空領域。即使拆卸很多次，也不易斷，耐久性強。戴森所有的數碼馬達葉輪用的都是這個材料。
戴森數碼馬達與傳統馬達對比丨tuchong.com
同時，葉輪的結構也需要特殊設計，來保障推動氣流的效率。戴森在V10數碼馬達中採用了最新的葉輪設計，其細長形的葉輪排列可讓更多的氣流通過。戴森的工程師們將葉輪的葉片交疊，增加了表面積並提高了效率。
此外，還有散熱問題。
高轉速帶來的發熱量也是巨大的。由於開關磁阻馬達中需要用到永磁體，而永磁體在高溫下會“退磁”，即失去磁性。因此，戴森在設計馬達時，便綜合考慮了多種因素，經過了大量的計算和反覆的測試，來確保有足夠的氣流給馬達提供散熱，保護整個機器。
具備如此之高的轉速卻又同時具備高強度和高可靠性，對於一般的廠商而言，把馬達做到這一步可能就已經足夠吹噓一陣子了。但是對於戴森而言，這還不夠。
高轉速之外的革新
在研製出每分鐘10W+的高轉速馬達之後，戴森將目光投向了馬達的體積。
雖然吹風機現在是戴森的網紅產品，但其實，戴森的數碼馬達，一開始主要用於吸塵器。然而，其創始人詹姆士·戴森爵士在使用傳統吹風機的時候，覺得傳統吹風機的體驗實在太糟糕了：噪音很大，貼近耳朵就會非常的吵，並且由於馬達被安裝在吹風機的頭部，所以使用時有“頭重腳輕”的感覺，手感極差。
彼時，吹風機的馬達更是一點科技含量都沒有，而戴森已經在數碼馬達上取得了驚人的突破，於是戴森決定自行研發一款美髮造型產品，來改變吹風機的現狀。
這和喬布斯當年研發iPhone是一個道理，“彼可取而代之”。
這便是後來誕生的Dyson Supersonic吹風機。在這款吹風機中，戴森研發出了V9系列數碼馬達，其大小隻相當於500元日元硬幣，重量只有傳統吹風機馬達的一半，因此可以安裝在吹風機的手柄處，顛覆了傳統吹風機的結構設計；同時，該馬達的轉速高達11萬轉/分鐘，結合戴森的氣流倍增專利技術，能夠每秒推動 13 升的強勁氣流通過直徑只有 27 毫米，也就是 2 便士硬幣大小的圓孔，使吹風機更輕、手感更好、卻又同時擁有更強勁的性能。
戴森吹風機的馬達裝在了手柄內丨tuchong.com
這是戴森迄今為止最小、最輕、最先進的數碼馬達，它也推動了戴森製造出另一個創新型的個人護理產品：戴森Airwrap美髮造型器，這是一種可以定型頭髮的工具，它由數碼馬達推動強勁氣流，無需過高溫度即可打造髮型。
此外，為了能夠降低吹風機的噪音，戴森的工程師對數碼馬達整個運行過程中的氣流進行了分析，空氣如何旋轉離開葉輪，如何才能使氣流呈直線流出並最大限度地減少氣流中的湍流等等。工程師藉助FEA（有限元分析）和CFD（流體力學）等軟件，對數碼馬達的運行進行仿真模擬。仿真模擬過程往往會持續數小時，甚至數天；在V9系列數碼馬達的開發階段，工程師們一共打造和測試了 4865 個原型。
戴森強大的研發實力
最後，戴森的工程師最終成功地提高了馬達內13個葉片葉輪的聲頻，使其部分超出了人類的聽覺範圍，最大化地減少產品使用中的噪音。
一個高性能數碼馬達的設計，背後涉及到機械設計、材料工程、聲學、空氣動力學等多個學科。其體積雖然小，但科技含量絲毫不少。借用《核舟記》中的一句感嘆：嘻！技亦靈怪矣哉！
馬達之外
今年，戴森又推出了新一代的V11無繩吸塵器，其中搭載的是最新的v11數碼馬達。與初代數碼馬達相比，V11除了性能上的提升，其工作過程更加智能。它能夠感應所處環境的高度、氣壓和溫度，甚至可以偵測天氣。它的氣壓傳感器非常精確，可以知道你是在樓上還是樓下，甚至可以知道桌子和地板之間的高度差。更重要的是，它可以利用這些信息做出相應的調整，即使氣壓不同也能夠保持性能的穩定。無論是在墨西哥城、丹佛市等空氣稀薄的高海拔城市，還是新加坡等地勢低窪的城市，它都能保持同樣的高性能。
戴森老爺子和戴森數碼馬達丨tuchong.com
同時，藉助強勁的數碼馬達，戴森也得以使搭載這些馬達的設備更加強勁，更加好用。
早在2015年，戴森就發佈了第一代智能吸塵機器人360 Eye，獲得了很多獎項。但是戴森並未滿足於現狀，如今又推出了新一代的智能吸塵機器人Dyson Heurist。
與第一代相比，新一代智能吸塵機器人的吸力提升了20%；配備的刷條與機身等寬，能全輻清潔整個行進路線；此外，還安裝有整機過濾系統，可以捉捕99.97%小到0.3微米的顆粒物。
Dyson 360 Heurist 智能吸塵機器人
而名字中的Heurist，意思是啟發的，意味著這一代智能機器人能夠不斷地去學習、不斷地去探索。其配備有智能視覺系統，能幫助機器人智能導航，實時識別當前所在位置。安裝有“飛行時間測距法”（Time-of-flight）傳感器，通過測量距離，幫助機器人構建房間地圖且持續監測機器人的實時方位。它還能夠在黑暗環境下清掃，也能夠爬越路障。
它還可以和DYSON LINK APP互聯。用戶可以通過這個APP去啟動或關閉機器的運行，同時還可以選擇三檔不同的清潔模式。而APP中，也更新了兩個新的功能。
DYSON LINK
一個是分區功能，可以對房屋進行地圖分區，針對不同的分區執行不同的清潔模式。例如玄關的話，由於經常會走過，所以會比較髒，可以選強勁模式。比較乾淨的地方，可以選安靜模式。
另一個是禁區功能，可以避免機器人走入一些你不想它進去的地方，比方說小朋友的玩具，寵物的食盆之類。
又如在一些商場、機場火車站、酒店或者辦公樓宇時常能見到的、但卻容易被我們忽略的幹手器，其實也用到了戴森的第4代數碼馬達（v4），可快速、衛生地吹乾雙手。一些噪音較低的幹手器為了降低噪聲水平而使用低功率馬達，然而，這會導致幹手時間延長，讓很多人等不及烘乾雙手就離去——細菌傳染風險因此急劇增加。另一方面，快速幹手器通過使用較大的馬達來縮短幹手時間，但是這會導致噪音變大，在工作或休息場所使用會造成干擾。戴森利用空氣動力學、聲學和馬達三方面專業知識，從而改造了這個領域。
從吸塵器到吹風機，再到智能吸塵機器人或是幹手器，高性能產品背後本質是對技術永不滿足的態度和精益求精的追求。如今，戴森在數碼馬達技術上已經耗費了20年，前後投入了3.5億英鎊，在全球範圍內申請了超過1000多項數碼馬達專利，生產了 5000 多萬臺數碼馬達，也徹底改變了自身所在的行業，成為了業界的標杆。
黑科技背後的人才支撐
在戴森的黑科技背後，其實是對人才的重視和培養。
沒有任何一項創新是平白無故誕生的。科技創新的關鍵其實是人。科技創新，永遠是人才培養的副產品。
所以，偉大的企業終歸都是要走到辦學這條路上來的。
要想富，多種樹。要想強，辦學堂。
前有馬雲、柳傳志等9位商界大佬發起湖畔大學，後有華為攜手清華附中合作創辦愛為書院。
然而戴森在這一步上走得更遠——直接創辦自己的學校。
就在我們這次所參觀的馬姆斯伯裡園區，戴森花費了3150萬英鎊，打造了一個五星級、免學費、既能一邊學習又能一邊同世界級工程技術團隊一起合作研發的全新教育模式。
戴森工程技術學院丨wikipedia
在今年6月，戴森工程技術學院的新校區在園區落成。
這個校區是戴森專為本科學生設計的新校區，由63個居住艙組成，其靈感來自加拿大魁北克蒙特利爾的模範住宅社區 Habitat 67。相互交錯的居住艙最高可疊至三層，坐落於校園景色宜人之處，使每位學生能夠盡享舒適的住宿環境與美麗風光。為了營造出良好的生活學習氛圍，每個居住艙都設有獨立前門，較低的單元門將直接通往風景如畫的花園，較高的則與斜坡上的人行道相連。
校區的中心是“Round house”，這個圓形建築內部設有咖啡館、酒吧、放映室和學習空間等。此外，旁邊的“Hanger”為所有在校生和戴森員工提供設施齊全的健身房、多功能運動場地，以及免費的拳擊、瑜伽等課程。在校區內，還有各式各樣的咖啡館和餐館，均由曾在倫敦 Soho 區的米其林星級餐廳 L’Escargot 擔任主廚的Joe Croan 主管。
學院中的“Round house”
創始人戴森爵士說：“我希望學生們的居住空間也能超越常規——它不應當只是平淡乏味的學生校區，而是一件運用創新技術的工程作品。”
戴森工程學院的培養方式也非常獨特。一邊學習，一邊參與實際工程項目，一邊還能把錢給掙了。
與一般的學院不同，戴森工程學院的培養方案中，第一年和第二年涵蓋了工程專業的基礎課程，在第三年和第四年則有針對性地對學生提供電子、軟件和機械工程方向的教學。與此同時，學生們每週有三天與戴森的全球工程團隊一同工作，親身參與到實際的項目中。
戴森工程學院的本科工程師無需支付任何學費，在享有薪水的同時，還能與全球工程和技術行業的專家一起工作。本科生工程師可以使用他們專屬的教學空間和校園內的 136 個實驗室。
我不知道你們怎麼想，反正我看到這個消息的時候，忍不住流下了檸檬淚，恨不得再去重新讀個大學。
一家最初做吸塵器的公司，在數碼馬達領域做到了世界最前列，成為了吹風機領域的網紅。
它為你的頭髮操碎了心，而現在，它又開始辦起了學。
高科技也好，黑科技也罷，科技創新不是空洞的概念，它是一點一滴的日積月累，是沉得住氣的厚積薄發。
將一個普通的事物做到極致，永遠沒有看上去那麼容易。
這個世界靠理論去描繪和理解，卻要靠工程和技術去改變。與理論的精緻優美不同，工程和技術永遠充滿了各種公差、干擾和bug，充滿了心有餘而力不足的遺憾，充滿了成本與效益的妥協。
"特斯拉萬萬不會想到，他夢寐以求的電氣時代，是由於一個人接錯了一次線，而點燃的。
1873年，奧地利維也納世界博覽會。
彼時，在庫侖、安培、法拉第、麥克斯韋等人的努力下，電磁學的基本定律已經塵埃落定。一大堆基於電磁學定律的裝置被髮明製造了出來，這其中就有發電機和電動機。
發電機解決了電能產生的問題，從此大量廉價的電能被生產出來；然而彼時的電動機，或者說馬達（Motor），還只是實驗室的玩具，功率小，轉速慢，難以應用於工業生產。
人類空有大量廉價的電能，但除了用於照明，根本沒有用武之地。就像一個絕世高手，空有幾甲子的內力，卻根本沒有合適的招式能夠發揮出來，只能拔劍四顧心茫然。
人類距離完整的電氣時代，還差一臺能夠滿足工業應用的大功率馬達。
然而，在1873年的這一屆博覽會上，比利時發明家格拉姆在布展的時候，陰差陽錯將兩臺發電機之間的線接錯了。他把別的發電機發的電，接在了自己發電機的電流輸出端。結果，接下來就是見證奇蹟的一幕：被接入的那臺發電機居然高速旋轉了起來，發電機變成了電動機，也就是馬達。
一臺傳統馬達的分解圖丨tuchong.com
格拉姆先是懵逼，隨後欣喜若狂，沒想到苦苦追尋的大功率馬達居然是如此簡單。從此之後，馬達的發展取得了迅猛的突破，不再只是實驗室的玩具，成功地承擔了將電能轉化成機械能的重任。而人類，也終於為廉價電能的使用找到了電燈以外最完美的載體。
如今，馬達早已滲入生活的方方面面，可以說無處不在。
從80後玩的四驅車，到90後玩的無人機；從Geek喜歡的特斯拉，到家庭主婦使用的吸塵器；從每一個大V都會做廣告的電動牙刷，到伊朗鈾濃縮所使用的離心機，背後都有馬達的影子。
戴森新加坡先進製造中心
人類文明進步的背後，其實隱藏著一條馬達技術發展的暗線。你在生活中用到的各種各樣的裝置，只要涉及到將電能轉化為機械能，背後可能都是馬達。而這些裝置的每一點性能提升，其實都來自於現代工業對馬達技術的革新。
這其中，有一家企業最具代表性。它專注於數碼馬達技術20年，成為了行業領軍企業，它的名字成為了業內高端產品的代名詞，新品一經發布就成了無數人夢寐以求的網紅。
這個企業就是戴森。
戴森的標誌性產品：Supersonic 吹風機（採用V9馬達）
戴森從吸塵器起家，以吹風機聞名，但背後卻是個不折不扣的硬核科技公司。
作為吹風機界的“蘋果”，戴森是一家將技術與設計結合到極致的企業。
設計不用多說，戴森標誌性的Supersonic吹風機美觀大氣。而技術，則是背後的數碼馬達。這一次，果殼恰好有機會，走進戴森英國總部的馬姆斯伯裡園區，來揭開隱藏在這家“網紅”公司背後的數碼馬達技術。
數碼馬達
馬達的基本原理很簡單。自從一百多前，物理學家發現通電導體在磁場中會受到力的作用，馬達的原理就已經被確定了下來，此後也從未變過。
然而，就是這樣一個簡簡單單的原理，要轉化成為工程裝置，再進一步地將其用於工業生產，然後再在特定的領域將它做到極致，其實並不容易。
相比傳統的馬達，現代工業領域對馬達性能的追求早已經進入了一個新的層次，其設計之精密，材料之講究，做工之嚴苛，是不折不扣的“螺螄殼裡做道場”。
特別是對於家用電器所使用的馬達而言，不僅要求更高的功率，還要求更小的體積、更輕的重量、更高的穩定性和更長的壽命。這其中的有些要求甚至是相互衝突的。如何解決上述所有問題，製造出綜合性能最優異的數碼馬達，這背後是戴森長達20年的技術積累。
10W+轉速
馬達其中一個最重要的性能參數就是轉速，特別是對於吹風機和吸塵器而言，更快的轉速才有更大的潛能。
然而，要想提高馬達的轉速，並沒有那麼簡單，並不是簡簡單單的用更高的電壓或者更大的電流就能實現的。它取決於馬達的結構和特性。
馬達內部主要有兩個部件，定子（固定不動）和轉子（負責旋轉）。無論什麼馬達，其運行原理本質上都是在定子上產生一個磁場，再在轉子上產生一個磁場，然後兩個磁場之間相互“勾引”，轉子的N極會向定子的S極運動，轉子的S極向著定子的N極運動。再通過一些巧妙的設計，讓其中一個磁場不停地旋轉，就可以實現轉子不停地旋轉。
由於實現方式的不同，也就決定了馬達有不同的特性。
如果是給定子通一個交流電流來產生一個旋轉磁場，然後利用這個旋轉的磁場來帶動轉子不停旋轉，那麼就是我們所謂的交流馬達。
如果是這種交流馬達，那麼轉速符合一個簡單的公式：n=60f/p。
在這裡，n表示轉速，單位是RPM，Revolution(s) Per Minute，轉/分；f表示交流電的頻率；p表示極對數，也就是馬達裡面的磁場有多少對N-S極。由於我國所用的市電標準頻率是50Hz，所以計算可以得到，轉速最快也就3000轉/分(p=1)。事實上，這只是同步電機的轉速，如果是異步電機，轉速還要比這個小一點兒。
如果要提高交流馬達的轉速，那麼就只能想辦法提高電流的頻率，這裡就涉及到變頻技術，也就更難了。
對於直流馬達而言，它是通過結構上的巧妙設計來實現轉子的旋轉。當馬達通電以後，由於通的是直流電，我們可以將轉子和定子分別看做兩個固定的磁體。我們考慮轉子N極的運動情況，一開始，它會被定子的S極吸引向定子的S極運動，然而，當它運動到離S極最近的位置時，由於慣性，它會繼續向前旋轉一點，但此時，定子的S極對它的作用力就變成阻礙它，會將它拉回來。所以，如果不進行結構上的特殊處理，直流馬達是沒法轉起來的，它只會轉個大半圈然後不停地擺動。
於是，人們引入了一個神奇的部件，叫電刷，電刷裝配在換向器上，每當轉子的N極運動到定子的S極位置時，電刷和換向器的存在會使電流的方向翻轉一次，於是轉子本來的N極就又變成了S極，本來定子的S極是吸引它阻礙它運動，此時就變成了排斥它推它遠離，這樣轉子就能繼續運動了。
有刷直流電機的示意圖丨wikipedia
對於直流馬達而言，其轉速跟電流頻率沒啥關係（因為用的是直流電）。但由於有電刷這個部件的存在，可以說是致命弱點。電刷一方面負責導電，要與換向器接觸；另一方面電刷還是個運動部件，所以接觸的部分又必須很光滑，不然會帶來很大的摩擦阻力。這就限制了直流馬達的轉速。通常來說，這種有刷直流馬達轉速能做到30000轉/分鐘已經很不錯了。
而戴森的數碼馬達則是採用了無刷技術，也叫開關磁阻技術。所謂磁阻，是一個與電路中的電阻類似的概念。電流總是沿著電阻最小的路徑前進；磁通量總是沿著磁阻最小的路徑前進。而這種馬達在定子上會佈置一系列線圈，然後通過數字脈衝以極高的頻率來控制線圈通斷的時機。每次通電，轉子都會嘗試與磁場方向對齊一次，這樣，只要開關切換的速度足夠快，馬達的轉速也就足夠高。你可以想象轉子是一頭驢，定子上的磁場是胡蘿蔔，驢每前進一點兒，我們都將胡蘿蔔挪遠一點，這樣驢子就會不停的運動下去。
戴森幹手器分解圖（採用V4數碼馬達）丨Dyson
開關磁阻技術使設計更快轉速的馬達成為了可能。傳統馬達轉速約為每分鐘 20,000~30,000 轉，F1 汽車馬達轉速為每分鐘 19,000 轉，噴氣式馬達轉速為每分鐘 17,000 轉。而戴森V6系列數碼馬達轉速則為每分鐘 110,000轉，其V10和V11系列馬達轉速更是高達每分鐘125,000轉。
戴森V11無繩吸塵器（採用V11數碼馬達）丨Dyson
這種開關磁阻馬達聽上去原理簡單粗暴，但其實背後需要極其精確的控制。因為這種馬達需要不停地根據轉子的位置來確定線圈的通斷，對於一個每分鐘幾萬轉的馬達來說，其控制頻率也至少是這個級別，這其中每一次的通斷不能有任何問題，否則馬達就無法正常工作，所以可以想象其難度。
然而，解決了轉速的問題並不是意味著馬達所有的問題都得到了解決，轉速一旦提起來，原先低速情況下沒有表現出來或者被忽略的各種附屬問題也來了。
高轉速帶來的“問題”
一個高速的馬達，遠遠不止是轉速更快而已。量變帶來質變，轉速的提升會帶來一系列問題。這其中，最主要的問題就是結構強度。
馬達需要有一個軸，這個軸是馬達整個結構的核心支撐，也是將馬達的功率傳遞出去的核心部件。為了能夠承受每分鐘10萬+的轉速，它需要既輕巧又結實。而戴森的解決方案是使用陶瓷，它在1600攝氏度下能夠固化，硬度是鋼的兩倍，而密度卻只有鋼的一半。
同時，馬達的性能並不等同於設備的性能。
對於吹風機或者吸塵器而言，馬達轉得再快，帶不動氣流也是白搭。所以還需要與馬達配套的葉輪。葉輪好比電風扇的扇葉，用於推動氣流。在每分鐘10萬+轉的速度之下，葉輪本身同樣需要輕巧而結實。而戴森所用的材料是聚醚醚酮(PEEK)，是目前市面上能買到的強度最高的塑料。這種材料非常輕，但同時具備極高的柔韌性和強度，甚至可以取代金屬，被廣泛用於工業之中，比如在汽車的變速箱中。它也用於航空領域。即使拆卸很多次，也不易斷，耐久性強。戴森所有的數碼馬達葉輪用的都是這個材料。
戴森數碼馬達與傳統馬達對比丨tuchong.com
同時，葉輪的結構也需要特殊設計，來保障推動氣流的效率。戴森在V10數碼馬達中採用了最新的葉輪設計，其細長形的葉輪排列可讓更多的氣流通過。戴森的工程師們將葉輪的葉片交疊，增加了表面積並提高了效率。
此外，還有散熱問題。
高轉速帶來的發熱量也是巨大的。由於開關磁阻馬達中需要用到永磁體，而永磁體在高溫下會“退磁”，即失去磁性。因此，戴森在設計馬達時，便綜合考慮了多種因素，經過了大量的計算和反覆的測試，來確保有足夠的氣流給馬達提供散熱，保護整個機器。
具備如此之高的轉速卻又同時具備高強度和高可靠性，對於一般的廠商而言，把馬達做到這一步可能就已經足夠吹噓一陣子了。但是對於戴森而言，這還不夠。
高轉速之外的革新
在研製出每分鐘10W+的高轉速馬達之後，戴森將目光投向了馬達的體積。
雖然吹風機現在是戴森的網紅產品，但其實，戴森的數碼馬達，一開始主要用於吸塵器。然而，其創始人詹姆士·戴森爵士在使用傳統吹風機的時候，覺得傳統吹風機的體驗實在太糟糕了：噪音很大，貼近耳朵就會非常的吵，並且由於馬達被安裝在吹風機的頭部，所以使用時有“頭重腳輕”的感覺，手感極差。
彼時，吹風機的馬達更是一點科技含量都沒有，而戴森已經在數碼馬達上取得了驚人的突破，於是戴森決定自行研發一款美髮造型產品，來改變吹風機的現狀。
這和喬布斯當年研發iPhone是一個道理，“彼可取而代之”。
這便是後來誕生的Dyson Supersonic吹風機。在這款吹風機中，戴森研發出了V9系列數碼馬達，其大小隻相當於500元日元硬幣，重量只有傳統吹風機馬達的一半，因此可以安裝在吹風機的手柄處，顛覆了傳統吹風機的結構設計；同時，該馬達的轉速高達11萬轉/分鐘，結合戴森的氣流倍增專利技術，能夠每秒推動 13 升的強勁氣流通過直徑只有 27 毫米，也就是 2 便士硬幣大小的圓孔，使吹風機更輕、手感更好、卻又同時擁有更強勁的性能。
戴森吹風機的馬達裝在了手柄內丨tuchong.com
這是戴森迄今為止最小、最輕、最先進的數碼馬達，它也推動了戴森製造出另一個創新型的個人護理產品：戴森Airwrap美髮造型器，這是一種可以定型頭髮的工具，它由數碼馬達推動強勁氣流，無需過高溫度即可打造髮型。
此外，為了能夠降低吹風機的噪音，戴森的工程師對數碼馬達整個運行過程中的氣流進行了分析，空氣如何旋轉離開葉輪，如何才能使氣流呈直線流出並最大限度地減少氣流中的湍流等等。工程師藉助FEA（有限元分析）和CFD（流體力學）等軟件，對數碼馬達的運行進行仿真模擬。仿真模擬過程往往會持續數小時，甚至數天；在V9系列數碼馬達的開發階段，工程師們一共打造和測試了 4865 個原型。
戴森強大的研發實力
最後，戴森的工程師最終成功地提高了馬達內13個葉片葉輪的聲頻，使其部分超出了人類的聽覺範圍，最大化地減少產品使用中的噪音。
一個高性能數碼馬達的設計，背後涉及到機械設計、材料工程、聲學、空氣動力學等多個學科。其體積雖然小，但科技含量絲毫不少。借用《核舟記》中的一句感嘆：嘻！技亦靈怪矣哉！
馬達之外
今年，戴森又推出了新一代的V11無繩吸塵器，其中搭載的是最新的v11數碼馬達。與初代數碼馬達相比，V11除了性能上的提升，其工作過程更加智能。它能夠感應所處環境的高度、氣壓和溫度，甚至可以偵測天氣。它的氣壓傳感器非常精確，可以知道你是在樓上還是樓下，甚至可以知道桌子和地板之間的高度差。更重要的是，它可以利用這些信息做出相應的調整，即使氣壓不同也能夠保持性能的穩定。無論是在墨西哥城、丹佛市等空氣稀薄的高海拔城市，還是新加坡等地勢低窪的城市，它都能保持同樣的高性能。
戴森老爺子和戴森數碼馬達丨tuchong.com
同時，藉助強勁的數碼馬達，戴森也得以使搭載這些馬達的設備更加強勁，更加好用。
早在2015年，戴森就發佈了第一代智能吸塵機器人360 Eye，獲得了很多獎項。但是戴森並未滿足於現狀，如今又推出了新一代的智能吸塵機器人Dyson Heurist。
與第一代相比，新一代智能吸塵機器人的吸力提升了20%；配備的刷條與機身等寬，能全輻清潔整個行進路線；此外，還安裝有整機過濾系統，可以捉捕99.97%小到0.3微米的顆粒物。
Dyson 360 Heurist 智能吸塵機器人
而名字中的Heurist，意思是啟發的，意味著這一代智能機器人能夠不斷地去學習、不斷地去探索。其配備有智能視覺系統，能幫助機器人智能導航，實時識別當前所在位置。安裝有“飛行時間測距法”（Time-of-flight）傳感器，通過測量距離，幫助機器人構建房間地圖且持續監測機器人的實時方位。它還能夠在黑暗環境下清掃，也能夠爬越路障。
它還可以和DYSON LINK APP互聯。用戶可以通過這個APP去啟動或關閉機器的運行，同時還可以選擇三檔不同的清潔模式。而APP中，也更新了兩個新的功能。
DYSON LINK
一個是分區功能，可以對房屋進行地圖分區，針對不同的分區執行不同的清潔模式。例如玄關的話，由於經常會走過，所以會比較髒，可以選強勁模式。比較乾淨的地方，可以選安靜模式。
另一個是禁區功能，可以避免機器人走入一些你不想它進去的地方，比方說小朋友的玩具，寵物的食盆之類。
又如在一些商場、機場火車站、酒店或者辦公樓宇時常能見到的、但卻容易被我們忽略的幹手器，其實也用到了戴森的第4代數碼馬達（v4），可快速、衛生地吹乾雙手。一些噪音較低的幹手器為了降低噪聲水平而使用低功率馬達，然而，這會導致幹手時間延長，讓很多人等不及烘乾雙手就離去——細菌傳染風險因此急劇增加。另一方面，快速幹手器通過使用較大的馬達來縮短幹手時間，但是這會導致噪音變大，在工作或休息場所使用會造成干擾。戴森利用空氣動力學、聲學和馬達三方面專業知識，從而改造了這個領域。
從吸塵器到吹風機，再到智能吸塵機器人或是幹手器，高性能產品背後本質是對技術永不滿足的態度和精益求精的追求。如今，戴森在數碼馬達技術上已經耗費了20年，前後投入了3.5億英鎊，在全球範圍內申請了超過1000多項數碼馬達專利，生產了 5000 多萬臺數碼馬達，也徹底改變了自身所在的行業，成為了業界的標杆。
黑科技背後的人才支撐
在戴森的黑科技背後，其實是對人才的重視和培養。
沒有任何一項創新是平白無故誕生的。科技創新的關鍵其實是人。科技創新，永遠是人才培養的副產品。
所以，偉大的企業終歸都是要走到辦學這條路上來的。
要想富，多種樹。要想強，辦學堂。
前有馬雲、柳傳志等9位商界大佬發起湖畔大學，後有華為攜手清華附中合作創辦愛為書院。
然而戴森在這一步上走得更遠——直接創辦自己的學校。
就在我們這次所參觀的馬姆斯伯裡園區，戴森花費了3150萬英鎊，打造了一個五星級、免學費、既能一邊學習又能一邊同世界級工程技術團隊一起合作研發的全新教育模式。
戴森工程技術學院丨wikipedia
在今年6月，戴森工程技術學院的新校區在園區落成。
這個校區是戴森專為本科學生設計的新校區，由63個居住艙組成，其靈感來自加拿大魁北克蒙特利爾的模範住宅社區 Habitat 67。相互交錯的居住艙最高可疊至三層，坐落於校園景色宜人之處，使每位學生能夠盡享舒適的住宿環境與美麗風光。為了營造出良好的生活學習氛圍，每個居住艙都設有獨立前門，較低的單元門將直接通往風景如畫的花園，較高的則與斜坡上的人行道相連。
校區的中心是“Round house”，這個圓形建築內部設有咖啡館、酒吧、放映室和學習空間等。此外，旁邊的“Hanger”為所有在校生和戴森員工提供設施齊全的健身房、多功能運動場地，以及免費的拳擊、瑜伽等課程。在校區內，還有各式各樣的咖啡館和餐館，均由曾在倫敦 Soho 區的米其林星級餐廳 L’Escargot 擔任主廚的Joe Croan 主管。
學院中的“Round house”
創始人戴森爵士說：“我希望學生們的居住空間也能超越常規——它不應當只是平淡乏味的學生校區，而是一件運用創新技術的工程作品。”
戴森工程學院的培養方式也非常獨特。一邊學習，一邊參與實際工程項目，一邊還能把錢給掙了。
與一般的學院不同，戴森工程學院的培養方案中，第一年和第二年涵蓋了工程專業的基礎課程，在第三年和第四年則有針對性地對學生提供電子、軟件和機械工程方向的教學。與此同時，學生們每週有三天與戴森的全球工程團隊一同工作，親身參與到實際的項目中。
戴森工程學院的本科工程師無需支付任何學費，在享有薪水的同時，還能與全球工程和技術行業的專家一起工作。本科生工程師可以使用他們專屬的教學空間和校園內的 136 個實驗室。
我不知道你們怎麼想，反正我看到這個消息的時候，忍不住流下了檸檬淚，恨不得再去重新讀個大學。
一家最初做吸塵器的公司，在數碼馬達領域做到了世界最前列，成為了吹風機領域的網紅。
它為你的頭髮操碎了心，而現在，它又開始辦起了學。
高科技也好，黑科技也罷，科技創新不是空洞的概念，它是一點一滴的日積月累，是沉得住氣的厚積薄發。
將一個普通的事物做到極致，永遠沒有看上去那麼容易。
這個世界靠理論去描繪和理解，卻要靠工程和技術去改變。與理論的精緻優美不同，工程和技術永遠充滿了各種公差、干擾和bug，充滿了心有餘而力不足的遺憾，充滿了成本與效益的妥協。
但正是在這無盡的妥協之中，閃耀著人類智慧的火花。
就像戴森那樣，20年，3.5億，5000多名研發專家，一所花園式的學校——只為解決他人忽視的問題。
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