最近有不少人会问到有刷电机和无刷电机,那有刷电机和无刷电机到底有哪些不同呢,今天来大致汇总一下。
一、工作原理不同
1、有刷电机的工作原理
有刷电机采用机械换向,磁极不移动,线圈旋转。当电机工作时,线圈和换向器旋转,磁钢和碳刷不旋转,线圈电流方向的交替变化由电机转动的换相器和电刷来完成。
2、无刷电机工作原理
无刷电机采用电子换向,线圈不移动,磁极旋转。无刷电机,是使用一套电子设备,通过霍尔元件,感知永磁体磁极的位置,根据此感知,使电子线路及时切换线圈中电流的方向,以确保磁力的正确方向,来驱动电机,它消除了有刷电机的缺点。无刷电机控制器还可以实现一些无法实现的功能,如调整电源切换角、制动电机、逆转电机、锁定电机、使用制动信号停止电机供电等。
二、调速方式的差异
事实上,两种电机的控制都是压力调节,但由于无刷直流采用电子换向,因此可以实现数字控制,有刷直接通过碳刷方向,传统模拟电路控制,相对简单。
1、有刷电机调速过程是调整供电电源电压的高低。调整后的电压电流通过整流子和电刷转换,改变电极产生的磁场强度,达到改变速度的目的。该过程称为变压调速。
2、无刷电机的调速过程是电机的电源电压不变,改变电调的控制信号,通过微处理器再改变大功率MOS管的开关速率,来实现转速的改变。该过程称为变频调速。
三、性能差异
1、有刷电机结构简单,开发时间长,技术成熟,生产加工、维护、控制都比较方便,一经问世就得到广泛应用。
2、直流有刷电机响应速度快,启动扭矩大,变速稳定,速度从零到最大几乎感觉不到振动,启动可以驱动更大的负载。
无刷电机启动电阻大(感应阻力),功率因素小,启动扭矩相对较小,启动时嗡嗡作响,振动强,启动时驱动负荷小。
3、直流刷电机运行平稳,制动效果好,有刷电机通过调压调速,启动制动平稳,恒速运行平稳。
无刷电机通常由数字变频控制。首先,交流变为直流,然后直流变为交流,速度由频率变化控制。因此,无刷电机在启动和制动过程中运行不稳定,振动较大,只有在速度恒定时才能稳定。
4、直流有刷电机控制精度高
直流有刷电机通常与减速器和译码器一起使用,使电机输出功率更大,控制精度更高,控制精度可以达到0.01毫米,几乎可以让运动部件停在任何你想要的地方。所有精密机床由直流电机控制。由于无刷电机在启动和制动过程中不稳定,运动部件每次都会停在不同的位置,必须通过定位销或限位器才可以停在想要的位置上。
5、直流有刷电机使用成本低,维护方便。由于直流刷电机结构简单,生产成本低,厂家多,技术成熟,应用广泛,如工厂、加工机床、精密仪器等,如果电机故障,只需更换碳刷,每个碳刷只需几元,非常便宜。
无刷电机技术不成熟,价格高,应用范围有限,主要在变频空调、冰箱等恒速设备上,无刷电机损坏只能更换。
6、无刷,低干扰
无刷电机直接的变化是没有有刷电机运行时产生的电火花,大大降低了电火花对遥控无线电设备的干扰。
7、噪音低,运行顺畅
无刷电机没有了电刷,运转时摩擦力大大减小,运行顺畅,噪音会低许多,这个优点对于模型运行稳定性是一个巨大的支持。
8、寿命长,维护成本低
没有刷子,无刷电机的磨损主要在轴承上。从机械的角度来看,无刷电机几乎是一种免维护电机。必要时,只需进行一些除尘和维护。
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