无刷电机和有刷电机有什么区别
相信大多数人对于无刷电机和有刷电机都不是特别了解,下面我们来看看无刷电机和有刷电机的区别吧。
无刷直流电机是采用电子换向,没有换向器和碳刷,而是使用的位置传感器,主要由永磁体转子,多极绕组定子和位置传感器等组成;有刷电机是采用机械换向,外部磁极不动内部线圈动,电机工作时,换向器和线圈一起旋转。
有刷电机与无刷电机的区别除了碳刷外,有刷电机是利用齿轮来进行控制,这就会让电机的返修率增加了;而无刷电机就不需要用齿轮,不会经常维修,使用寿命就会高一些,可靠性也比较高,不过无刷电机的控制系统成本也会相对有刷电机高;此外有刷电机的噪音比较大,而无刷电机声音小得多,工作效率也会高一些。
刷电机外部还需要一个电子调速器,这个调速器说白了就是一个电机驱动,它随时都在改变着固定线圈内部电流的方向,保证它跟永磁体之间的作用力是相互排斥,持续转动得以延续。有刷电机工作可以不需要电调,直接把电供给电机就能够工作,但是这样无法控制电机的转速。无刷电机工作必须要有电调,否则是不能转动的。必须通过无刷电调将直流电转化为三相交流电,输给无刷电机才能转动。
无刷电机去除了电刷,最直接的变化就是没有了有刷电机运转时产生的电火花,这样就极大减少了电火花对遥控无线电设备的干扰。
结构上,无刷电机和有刷电机有相似之处,也有转子和定子,只不过和有刷电机的结构相反;
有刷电机的转子是线圈绕组,和动力输出轴相连,定子是永磁磁钢;
无刷电机的转子是永磁磁钢,连同外壳一起和输出轴相连,定子是绕组线圈,去掉了有刷电机用来交替变换电磁场的换向电刷,故称之为无刷电机(Brushless motor),依靠改变输入到无刷电机定子线圈上的电流波交变频率和波形,在绕组线圈周围形成一个绕电机几何轴心旋转的磁场,这个磁场驱动转子上的永磁磁钢转动,电机就转起来了,电机的性能和磁钢数量、磁钢磁通强度、电机输入电压大小等因素有关,更与无刷电机的控制性能有很大关系,因为输入的是直流电,电流需要电子调速器将其变成3相交流电,还需要从遥控器接收机那里接收控制信号,控制电机的转速,以满足模型使用需要。
总的来说,无刷电机的结构是比较简单的,真正决定其使用性能的还是无刷电子调速器,好的电子调速器需要有单片机控制程序设计、电路设计、复杂加工工艺等过程的总体控制,所以价格要比有刷电机高出很多。无刷电机与有刷电机有以下几个区别
1、适用范围:
无刷电机:通常被使用在控制要求比较高,转速比较高的设备上,如航模,精密仪器仪表等对电机转速控制严格,转速达到很高的设备上。
碳刷电机:通常动力设备使用的都是有刷电机,如吹风机、工厂的电动机、家用的抽油烟机等等,另外串激电机的转速也能达到很高,但是由于碳刷的磨损,使用寿命不如无刷电机。
2、使用寿命:
无刷电机:通常使用寿命在几万小时这个数量级,但是由于轴承的不同无刷电机使用寿命也有很大不同。
碳刷电机:通常有刷电机的连续工作寿命在几百到1千多个小时,到达使用极限就需要更换碳刷,不然很容易造成轴承的磨损。
3、使用效果:
无刷电机:通常是数字变频控制,可控性强,从每分钟几转,到每分钟几万转都可以很容易实现。
碳刷电机:旧碳刷电机一般启动以后工作转速恒定,调速不是很容易,串激电机也能达到20000转/分,
但是使用寿命会比较短。
4、节能方面:
相对而言,无刷电机采用变频技术控制的会比串激电机节能很多,最典型的就是变频空调和冰箱。
5、日后维修方面,碳刷电机需要更换碳刷,如果更换不及时会造成电机的损坏,而无刷电机,使用寿命很长,通常是有刷电机的10倍以上,但是坏了就需要更换电机,但日常维护基本不需要。
6、噪音方面与是否是有刷电机无关,主要是看轴承和电机内部组件的配合情况。
7、模型无刷电机的参数指标,除了外形尺寸(外径、长度、轴径等)、重量、电压范围、空载电流、最大电流等参数外,还少不了一个重要指标--KV值,这个数值是无刷电机独有的一个性能参数,是判断无刷电机性能特点的一个重要数据。
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