最近有不少人會問到有刷電機和無刷電機,那有刷電機和無刷電機到底有哪些不同呢,今天來大致匯總一下。
一、工作原理不同
1、有刷電機的工作原理
有刷電機采用機械換向,磁極不移動,線圈旋轉(zhuǎn)。當(dāng)電機工作時,線圈和換向器旋轉(zhuǎn),磁鋼和碳刷不旋轉(zhuǎn),線圈電流方向的交替變化由電機轉(zhuǎn)動的換相器和電刷來完成。
2、無刷電機工作原理
無刷電機采用電子換向,線圈不移動,磁極旋轉(zhuǎn)。無刷電機,是使用一套電子設(shè)備,通過霍爾元件,感知永磁體磁極的位置,根據(jù)此感知,使電子線路及時切換線圈中電流的方向,以確保磁力的正確方向,來驅(qū)動電機,它消除了有刷電機的缺點。無刷電機控制器還可以實現(xiàn)一些無法實現(xiàn)的功能,如調(diào)整電源切換角、制動電機、逆轉(zhuǎn)電機、鎖定電機、使用制動信號停止電機供電等。
二、調(diào)速方式的差異
事實上,兩種電機的控制都是壓力調(diào)節(jié),但由于無刷直流采用電子換向,因此可以實現(xiàn)數(shù)字控制,有刷直接通過碳刷方向,傳統(tǒng)模擬電路控制,相對簡單。
1、有刷電機調(diào)速過程是調(diào)整供電電源電壓的高低。調(diào)整后的電壓電流通過整流子和電刷轉(zhuǎn)換,改變電極產(chǎn)生的磁場強度,達(dá)到改變速度的目的。該過程稱為變壓調(diào)速。
2、無刷電機的調(diào)速過程是電機的電源電壓不變,改變電調(diào)的控制信號,通過微處理器再改變大功率MOS管的開關(guān)速率,來實現(xiàn)轉(zhuǎn)速的改變。該過程稱為變頻調(diào)速。
三、性能差異
1、有刷電機結(jié)構(gòu)簡單,開發(fā)時間長,技術(shù)成熟,生產(chǎn)加工、維護、控制都比較方便,一經(jīng)問世就得到廣泛應(yīng)用。
2、直流有刷電機響應(yīng)速度快,啟動扭矩大,變速穩(wěn)定,速度從零到最大幾乎感覺不到振動,啟動可以驅(qū)動更大的負(fù)載。
無刷電機啟動電阻大(感應(yīng)阻力),功率因素小,啟動扭矩相對較小,啟動時嗡嗡作響,振動強,啟動時驅(qū)動負(fù)荷小。
3、直流刷電機運行平穩(wěn),制動效果好,有刷電機通過調(diào)壓調(diào)速,啟動制動平穩(wěn),恒速運行平穩(wěn)。
無刷電機通常由數(shù)字變頻控制。首先,交流變?yōu)橹绷鳎缓笾绷髯優(yōu)榻涣鳎俣扔深l率變化控制。因此,無刷電機在啟動和制動過程中運行不穩(wěn)定,振動較大,只有在速度恒定時才能穩(wěn)定。
4、直流有刷電機控制精度高
直流有刷電機通常與減速器和譯碼器一起使用,使電機輸出功率更大,控制精度更高,控制精度可以達(dá)到0.01毫米,幾乎可以讓運動部件停在任何你想要的地方。所有精密機床由直流電機控制。由于無刷電機在啟動和制動過程中不穩(wěn)定,運動部件每次都會停在不同的位置,必須通過定位銷或限位器才可以停在想要的位置上。
5、直流有刷電機使用成本低,維護方便。由于直流刷電機結(jié)構(gòu)簡單,生產(chǎn)成本低,廠家多,技術(shù)成熟,應(yīng)用廣泛,如工廠、加工機床、精密儀器等,如果電機故障,只需更換碳刷,每個碳刷只需幾元,非常便宜。
無刷電機技術(shù)不成熟,價格高,應(yīng)用范圍有限,主要在變頻空調(diào)、冰箱等恒速設(shè)備上,無刷電機損壞只能更換。
6、無刷,低干擾
無刷電機直接的變化是沒有有刷電機運行時產(chǎn)生的電火花,大大降低了電火花對遙控?zé)o線電設(shè)備的干擾。
7、噪音低,運行順暢
無刷電機沒有了電刷,運轉(zhuǎn)時摩擦力大大減小,運行順暢,噪音會低許多,這個優(yōu)點對于模型運行穩(wěn)定性是一個巨大的支持。
8、壽命長,維護成本低
沒有刷子,無刷電機的磨損主要在軸承上。從機械的角度來看,無刷電機幾乎是一種免維護電機。必要時,只需進行一些除塵和維護。
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