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            無刷直流電機與直流有刷電機的區別?

            時間:2017-04-09 19:19:24

            摘要:

            無刷直流電機與直流有刷電機的區別?
            一、 無刷與有刷電機性能比較 
            1、摩擦大,損耗大 
            有些朋友在用有刷電機的時候常碰到這個問題,那就是使用電機一段時間以后,需要打開電機來清理電機的碳刷,費時費力,維護強度不亞于來一次家庭大掃除。
            2、發熱大,壽命短   
            由于有刷電機的結構原因,電刷和換向器的接觸電阻很大,造成電機整體電阻較大,容易發熱,而永磁體是熱敏元件,如果溫度太高的話,磁鋼是會退磁的,使電機性能下降,影響有刷電機的壽命。 
            3、效率低,輸出功率小 
            上面說到的有刷電機發熱問題,很大程度是因為電流做功在電機內部電阻上了,所以電能有很大程度轉化為了熱能,所以有刷電機的輸出功率不大,效率也不高。

            二、無刷電機的優點
            1、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。   
            2、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。
            3、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。

            上下一比較,就知道無刷電機相對于有刷電機的優勢在哪里了,但是萬事都不是絕對的,有刷電機低速扭力性能優異、轉矩大等性能特點是無刷電機不可替代的,不過就無刷電機的使用方便性來看,隨著無刷控制器的成本下降趨勢和國內外無刷技術的發展與市場競爭,無刷動力系統正在高速的發展與普及階段,這也極大促進了國內無刷電機的發展。

            三、從趨勢上論,無刷減速電機可能取代有刷減速電機
            1、適用范圍: 
            無刷電機:通常被使用在控制要求比較高,轉速比較高的設備上,如航模,精密儀器儀表等對電機轉速控制嚴格,轉速達到很高的設備商,另外現在最為先進的干手器,迪奧電器產的無刷電機dihour干手器也用的是這種電機,其電機和控制器的成本都很高,所以也之后比較高端的設備才被使用。
            碳刷電機:通常動力設備使用的都是有刷電機,如吹風機,工廠的電動機,家用的抽油煙機等等,另外串激電機的轉速也能達到很高,但是由于碳刷的磨損,使用壽命不如無刷電機。
            2、使用壽命:
            無刷電機:通常使用壽命在幾萬小時這個數量級,但是由于軸承的不同無刷電機使用壽命也有很大不同。 
            碳刷電機:通常有刷電機的連續工作壽命在幾百到1千多個小時,到達使用極限就需要更換碳刷,不然很容易造成軸承的磨損。 
            3、使用效果: 
            無刷電機:通常是數字變頻控制,可控性強,從每分鐘幾轉,到每分鐘幾萬轉都可以很容易實現。
            碳刷電機:無刷電機一般啟動以后工作轉速恒定,調速不是很容易,串激電機也能達到20000轉/秒,但是使用壽命會比較短。
            4、節能環保方面:
            相對而言,無刷電機采用變頻技術控制的會比串激電機節能很多,最典型的就是變頻空調和冰箱。
            5、日后維修方面 
            碳刷電機需要更換碳刷,如果更換不及時會造成電機的損壞,而無刷電機,使用壽命很長,通常是有刷電機的10倍以上,但是壞了就需要更換電機,但日常維護基本不需要。 
            6、噪音方面 
            噪音方面與是否是有刷電機無關,主要是看軸承和點擊內部組件的配合情況。

            有刷電機
            一、有刷馬達的原理要講清這一問題,那就應粗略地了解一下有刷馬達的工作原理。
            接下來用一個三電極、二磁極內轉子有刷馬達作為演示。
            二、結構區別
            從馬達結構來看,最大的區別是無刷馬達沒有整流子及電刷,而有刷馬達有。接下來就看一下當有刷馬達轉動起來時,整流子及電刷這兩個部件是怎樣工作的。
            三、整流子及電刷的作用
            觀察分析后,很容易發現它們主要有兩個作用。
            逆變:在整流子的旋轉過程中,它與電刷配合構成了數個開關,把直流電切換成幾組有序的電脈沖序列,完成了DC轉AC的過程,這就是逆變;
            變頻:既是改變開關地切換速率,切換速率越高頻率就越高,反之亦然。有刷馬頻率的變換是隨馬達轉速的變換而變換的。
            無刷馬達與之相對應的部件是無刷電調。無刷電調里的微處理芯片發出控制信號,控制大功率mos開關管導通、關閉的速率來完成逆變及變頻。
            二者區別:一個是采用機械的方式;一個是采用電子的方式。 四、調速方式的區別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。
            綜上所述,無刷馬達加無刷電調相當于改善了整流子及電刷功能的馬達;有刷馬達去掉整流子及電刷后相當于無刷馬達。 五、結束語
            本文著重從概念及原理方面介紹有刷馬達&無刷馬達之區別,目的是更好地,更有效地,更完美地搭配應用好這一動力系統。最后還是要強調一下:在選用無刷馬達及電調時,最好是選同一品牌的產品(最差,也要選二者兼容性較好的不同產品);馬達的功率要與電調的功率一致。不要搞大電調小馬達的搭配,這樣你所選的馬達系統才可能充分發揮它的效率。

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