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      新聞資訊

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      有刷電機與無刷電機的區別

      2018-06-16

      有刷電機

      一、有刷電機

          有刷電機采用機械換向,磁極不動,線圈旋轉。電機工作時,線圈和換向器旋轉,磁鋼和碳刷不轉,線圈電流方向的交替變化是隨電機轉動的換相器和電刷來完成的。

      二、無刷電機

          無刷電機采取電子換向,線圈不動,磁極旋轉。無刷電機,是使用一套電子設備,通過霍爾元件,感知永磁體磁極的位置,根據這種感知,使用電子線路,適時切換線圈中電流的方向,保證產生正確方向的磁力,來驅動電機。消除了有刷電機的缺點。

      三、調速方式的區別

          實際上兩種電機的控制都是調壓,只是由于無刷直流采用了電子換向,所以要有數字控制才可以實現了,而有刷直流是通過碳刷換向的,利用可控硅等傳統模擬電路都可以控制,比較簡單。1、有刷馬達調速過程是調整馬達供電電源電壓的高低。調整后的電壓電流通過整流子及電刷地轉換,改變電極產生的磁場強弱,達到改變轉速的目的。這一過程被稱之為變壓調速。2、無刷馬達調速過程是馬達的供電電源的電壓不變,改變電調的控制信號,通過微處理器再改變大功率MOS管的開關速率,來實現轉速的改變。這一過程被稱之為變頻調速。

      四、性能差異

      1、有刷電機結構簡單、開發時間久、技術成熟

          早在十九紀誕生電機的時候,產生的實用性電機就是無刷形式,即交流鼠籠式異步電動機,這種電動機在交流電產生以后得到了廣泛的應用。但是,異步電動機有許多無法克服的缺陷,以致電機技術發展緩慢。尤其是直流無刷電機一直無法投入商業運營,伴隨著電子技術的日新月異,直至近幾年才慢慢投入商業運營,就其實質來說依然屬于交流電機范疇。

          無刷電機誕生不久,人們就發明了直流有刷電機。由于直流有刷電機機構簡單,生產加工容易,維修方便,容易控制;直流電機還具有響應快速、較大的起動轉矩、從零轉速至額定轉速具備可提供額定轉矩的性能,所以一經問世就得到了廣泛應用。

      2、直流有刷電機響應速度快,起動扭矩大

          直流有刷電機起動響應速度快,起動扭矩大,變速平穩,速度從零到最大幾乎感覺不到振動,起動時可帶動更大的負荷。無刷電機起動電阻大(感抗),所以功率因素小,起動扭矩相對較小,起動時有嗡嗡聲,并伴隨著強烈震動,起動時帶動負荷較小。

      3、直流有刷電機運行平穩,起、制動效果好

          有刷電機是通過調壓調速,所以起動和制動平穩,恒速運行時也平穩。無刷電機通常是數字變頻控制,先將交流變成直流,直流再變成交流,通過頻率變化控制轉速,所以無刷電機在起動和制動時運行不平穩,振動大,只有在速度恒定時才會平穩。

      4、直流有刷電機控制精度高

          直流有刷電機通常和減速箱、譯碼器一起使用,使的電機的輸出功率更大,控制精度更高,控制精度可以達到0.01毫米,幾乎可以讓運動部件停在任何想要的地方。所有精密機床都是采用直流電機控制精度。無刷電機由于在啟動和制動時不平穩,所以運動部件每次都會停到不同的位置上,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,維修方便。

          由于直流有刷電機結構簡單,生產成本低,生產廠家多,技術比較成熟,所以應用也比較廣泛,比如工廠、加工機床、精密儀器等,如果電機故障,只需更換碳刷即可,每個碳刷只需要幾元,非常便宜。無刷電機技術不成熟,價格較高,應用范圍有限,主要應在恒速設備上,比如變頻空調、冰箱等,無刷電機損壞只能更換。

      6、無電刷、低干擾  

          無刷電機去除了電刷,最直接的變化就是沒有了有刷電機運轉時產生的電火花,這樣就極大減少了電火花對遙控無線電設備的干擾。  

      7、噪音低,運轉順暢

          無刷電機沒有了電刷,運轉時摩擦力大大減小,運行順暢,噪音會低許多,這個優點對于模型運行穩定性是一個巨大的支持。

      8、壽命長,低維護成本  

          少了電刷,無刷電機的磨損主要是在軸承上了,從機械角度看,無刷電機幾乎是一種免維護的電動機了,必要的時候,只需做一些除塵維護即可。


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