你真的很了解電機(jī)?有刷/無刷電機(jī)有何區(qū)別?
電機(jī)有很多種類,有刷電機(jī)、無刷電機(jī)便是其中兩種。在往期文章中,小編對有刷電機(jī)還有無刷電機(jī)的基本知識(shí)分別所有介紹。為增進(jìn)大家對有刷電機(jī)和無刷電機(jī)的了解程度,本文將對有刷電機(jī)和無刷電機(jī)之間的性能差異予以介紹。如果你對電機(jī)的相關(guān)知識(shí)具有興趣,不妨繼續(xù)往下閱讀哦。
一、有刷電機(jī)
有刷電機(jī)是內(nèi)含電刷裝置的將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能(電動(dòng)機(jī))或?qū)C(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能(發(fā)電機(jī))的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。有刷電機(jī)是所有電機(jī)的基礎(chǔ),它具有啟動(dòng)快、制動(dòng)及時(shí)、可在大范圍內(nèi)平滑地調(diào)速、控制電路相對簡單等特點(diǎn)。
二、無刷電機(jī)
無刷直流電機(jī)由電動(dòng)機(jī)主體和驅(qū)動(dòng)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(dòng)機(jī)是以自控式運(yùn)行的,所以不會(huì)像變頻調(diào)速下重載啟動(dòng)的同步電機(jī)那樣在轉(zhuǎn)子上另加啟動(dòng)繞組,也不會(huì)在負(fù)載突變時(shí)產(chǎn)生振蕩和失步。中小容量的無刷直流電動(dòng)機(jī)的永磁體,現(xiàn)在多采用高磁能級的稀土釹鐵硼(Nd-Fe-B)材料。因此,稀土永磁無刷電動(dòng)機(jī)的體積比同容量三相異步電動(dòng)機(jī)縮小了一個(gè)機(jī)座號。
三、有刷電機(jī)和無刷電機(jī)性能差異
1、有刷電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、技術(shù)成熟
早在十九紀(jì)誕生電機(jī)的時(shí)候,產(chǎn)生的實(shí)用性電機(jī)就是無刷形式,即交流鼠籠式異步電動(dòng)機(jī),這種電動(dòng)機(jī)在交流電產(chǎn)生以后得到了廣泛的應(yīng)用。但是,異步電動(dòng)機(jī)有許多無法克服的缺陷,以致電機(jī)技術(shù)發(fā)展緩慢。尤其是直流無刷電機(jī)一直無法投入商業(yè)運(yùn)營,伴隨著電子技術(shù)的日新月異,直至近幾年才慢慢投入商業(yè)運(yùn)營,就其實(shí)質(zhì)來說依然屬于交流電機(jī)范疇。
無刷電機(jī)誕生不久,人們就發(fā)明了直流有刷電機(jī)。由于直流有刷電機(jī)機(jī)構(gòu)簡單,生產(chǎn)加工容易,維修方便,容易控制;直流電機(jī)還具有響應(yīng)快速、較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩、從零轉(zhuǎn)速至額定轉(zhuǎn)速具備可提供額定轉(zhuǎn)矩的性能,所以一經(jīng)問世就得到了廣泛應(yīng)用。
2、直流有刷電機(jī)響應(yīng)速度快,起動(dòng)扭矩大直流有刷電機(jī)起動(dòng)響應(yīng)速度快,起動(dòng)扭矩大,變速平穩(wěn),速度從零到最大幾乎感覺不到振動(dòng),起動(dòng)時(shí)可帶動(dòng)更大的負(fù)荷。無刷電機(jī)起動(dòng)電阻大(感抗),所以功率因素小,起動(dòng)扭矩相對較小,起動(dòng)時(shí)有嗡嗡聲,并伴隨著強(qiáng)烈震動(dòng),起動(dòng)時(shí)帶動(dòng)負(fù)荷較小。
3、直流有刷電機(jī)運(yùn)行平穩(wěn),起、制動(dòng)效果好有刷電機(jī)是通過調(diào)壓調(diào)速,所以起動(dòng)和制動(dòng)平穩(wěn),恒速運(yùn)行時(shí)也平穩(wěn)。無刷電機(jī)通常是數(shù)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(zhuǎn)速,所以無刷電機(jī)在起動(dòng)和制動(dòng)時(shí)運(yùn)行不平穩(wěn),振動(dòng)大,只有在速度恒定時(shí)才會(huì)平穩(wěn)。
4、直流有刷電機(jī)控制精度高直流有刷電機(jī)通常和減速箱、譯碼器一起使用,使得電機(jī)的輸出功率更大,控制精度更高,控制精度可以達(dá)到0.01毫米,幾乎可以讓運(yùn)動(dòng)部件停在任何想要的地方。所有精密機(jī)床都是采用直流電機(jī)控制精度。無刷電機(jī)由于在啟動(dòng)和制動(dòng)時(shí)不平穩(wěn),所以運(yùn)動(dòng)部件每次都會(huì)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(jī)使用成本低,維修方便由于直流有刷電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單,生產(chǎn)成本低,生產(chǎn)廠家多,技術(shù)比較成熟,所以應(yīng)用也比較廣泛,比如工廠、加工機(jī)床、精密儀器等,如果電機(jī)故障,只需更換碳刷即可,每個(gè)碳刷只需要幾元,非常便宜。無刷電機(jī)技術(shù)不成熟,價(jià)格較高,應(yīng)用范圍有限,主要應(yīng)在恒速設(shè)備上,比如變頻空調(diào)、冰箱等,無刷電機(jī)損壞只能更換。
6、無電刷、低干擾 無刷電機(jī)去除了電刷,最直接的變化就是沒有了有刷電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的電火花,這樣就極大減少了電火花對遙控?zé)o線電設(shè)備的干擾。
7、噪音低,運(yùn)轉(zhuǎn)順暢無刷電機(jī)沒有了電刷,運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)摩擦力大大減小,運(yùn)行順暢,噪音會(huì)低許多,這個(gè)優(yōu)點(diǎn)對于模型運(yùn)行穩(wěn)定性是一個(gè)巨大的支持。
8、壽命長,低維護(hù)成本 少了電刷,無刷電機(jī)的磨損主要是在軸承上了,從機(jī)械角度看,無刷電機(jī)幾乎是一種免維護(hù)的電動(dòng)機(jī)了,必要的時(shí)候,只需做一些除塵維護(hù)即可。
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