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無刷電機(jī)和有刷電機(jī)有什么區(qū)別_優(yōu)勢在哪里
2024-03-25

無刷電機(jī)和有刷電機(jī)簡介:     

        有刷電機(jī)工作時,線圈和換向器旋轉(zhuǎn),磁鋼和碳刷不轉(zhuǎn),線圈電流方向的交替變化是靠隨電機(jī)轉(zhuǎn)動的換相器和碳刷來完成的。有刷電機(jī)力氣相對無刷電機(jī)要大,線較少 ,就一根正負(fù)和一根負(fù)極線。如果電機(jī)反轉(zhuǎn),只要將兩根線的位置對調(diào)一下就可以完成。在電動車行業(yè)有刷電機(jī)分高速有刷電機(jī)和低速有刷電機(jī)。有刷電機(jī)和無刷電機(jī)有很多區(qū)別,最簡便的辨別方法就是:有刷電機(jī)有碳刷,無刷電機(jī)沒有碳刷。但有刷電機(jī)噪音較大,目前有刷電機(jī)已基本被淘汰。 

       直流無刷電機(jī)由控制器提供不同電流方向的直流電,來達(dá)到電機(jī)里面線圈電流方向的交替變化。無刷電機(jī)的轉(zhuǎn)子和定子之間沒有碳刷和換相器。

無刷電機(jī)和有刷電機(jī)工作原理:

  一、有刷電機(jī)的原理   

      有刷電機(jī)采用機(jī)械換向,磁極不動,線圈旋轉(zhuǎn)。電機(jī)工作時,線圈和換向器旋轉(zhuǎn),磁鋼和碳刷不轉(zhuǎn),線圈電流方向的交替變化是隨電機(jī)轉(zhuǎn)動的換相器和電刷來完成的。在有刷電機(jī)中,這個過程是將各組線圈的兩個電源輸入端,依次排成一個環(huán),相互之間用絕緣材料分隔,組成一個象圓柱體的東西,與電機(jī)軸連成一體,電源通過兩個碳元素做成的小柱子(碳刷),在彈簧壓力的作用下,從兩個特定的固定位置,壓在上面線圈電源輸入環(huán)狀圓柱上的兩點(diǎn),給一組線圈通電。   隨著電機(jī)轉(zhuǎn)動,不同時刻給不同線圈或同一個線圈的不同的兩極通電,使得線圈產(chǎn)生磁場的N-S極與最靠近的永磁鐵定子的N-S極有一個適合的角度差,磁場異性相吸、同性相斥,產(chǎn)生力量,推動電機(jī)轉(zhuǎn)動。碳電極在線圈接線頭上滑動,象刷子在物體表面刷,因此叫碳“刷”。 相互滑動,會摩擦碳刷,造成損耗,需要定期更換碳刷;碳刷與線圈接線頭之間通斷交替,會發(fā)生電火花,產(chǎn)生電磁破,干擾電子設(shè)備。      

二、無刷電機(jī)工作原理   

       無刷電機(jī)采取電子換向,線圈不動,磁極旋轉(zhuǎn)。無刷電機(jī),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)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(chǎn)生正確方向的磁力,來驅(qū)動電機(jī)。消除了有刷電機(jī)的缺點(diǎn)。 這些電路,就是電機(jī)控制器。無刷電機(jī)的控制器,還可以實(shí)現(xiàn)一些有刷電機(jī)不能實(shí)現(xiàn)的功能,比如調(diào)整電源切換角,制動電機(jī),使電機(jī)反轉(zhuǎn),鎖住電機(jī),利用剎車信號,停止給電機(jī)供電?,F(xiàn)在電瓶車的電子報(bào)警鎖,就充分利用了這些功能。無刷直流電機(jī)由電動機(jī)主體和驅(qū)動器組成,是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。由于無刷直流電動機(jī)是以自控式運(yùn)行的,所以不會象變頻調(diào)速下重載啟動的同步電機(jī)那樣在轉(zhuǎn)子上另加啟動繞組,也不會在負(fù)載突變時產(chǎn)生振蕩和失步。      

無刷電機(jī)和有刷電機(jī)有什么區(qū)別:     

一、調(diào)速方式的區(qū)別   

       實(shí)際上兩種電機(jī)的控制都是調(diào)壓,只是由于無刷直流采用了電子換向,所以要有數(shù)字控制才可以實(shí)現(xiàn)了,而有刷直流是通過碳刷換向的,利用可控硅等傳統(tǒng)模擬電路都可以控制,比較簡單。      

1、有刷馬達(dá)調(diào)速過程是調(diào)整馬達(dá)供電電源電壓的高低。調(diào)整后的電壓電流通過整流子及電刷地轉(zhuǎn)換,改變電極產(chǎn)生的磁場強(qiáng)弱,達(dá)到改變轉(zhuǎn)速的目的。這一過程被稱之為變壓調(diào)速。   

2、無刷馬達(dá)調(diào)速過程是馬達(dá)的供電電源的電壓不變,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(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的改變。這一過程被稱之為變頻調(diào)速。   

無刷電機(jī)的優(yōu)勢盤點(diǎn):     

1、全面替代直流電機(jī)調(diào)速、全面替代變頻器+變頻電機(jī)調(diào)速、全面替代異步電機(jī)+減速機(jī)調(diào)速;   

2、可以低速大功率運(yùn)行,可以省去減速機(jī)直接驅(qū)動大的負(fù)載;   

3、具有傳統(tǒng)直流電機(jī)的所有優(yōu)點(diǎn),同時又取消了碳刷、滑環(huán)結(jié)構(gòu);   

4、轉(zhuǎn)矩特性優(yōu)異,中、低速轉(zhuǎn)矩性能好,啟動轉(zhuǎn)矩大,啟動電流小;   

5、無級調(diào)速,調(diào)速范圍廣,過載能力強(qiáng);   

6、體積小、重量輕、出力大;   

7、軟啟軟停、制動特性好,可省去原有的機(jī)械制動或電磁制動裝置;   

8、效率高,電機(jī)本身沒有勵磁損耗和碳刷損耗,消除了多級減速耗,綜合節(jié)電率可達(dá)20%~60%,僅節(jié)電一項(xiàng)一年可收回購置成本;   

9、可靠性高,穩(wěn)定性好,適應(yīng)性強(qiáng),維修與保養(yǎng)簡單;   

10、耐顛簸震動,噪音低,震動小,運(yùn)轉(zhuǎn)平滑,壽命長;   

11、沒有無線電干擾,不產(chǎn)生火花,特別適合爆炸性場所,有防爆型;   

12、根據(jù)需要可選梯形波磁場電機(jī)和正旋波磁場電機(jī)。            

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