首先介紹了無(wú)刷電機和無(wú)刷電機的工作原理,最后從調速方式和性能的差異兩個(gè)方面詳細闡述了無(wú)刷電機和無(wú)刷電機的區別。
有刷電機與無(wú)刷電機工作原理1,有刷電機
電機啟動(dòng)后,線(xiàn)圈和換向器旋轉,磁鋼和碳刷不旋轉。 線(xiàn)圈電流方向的交替變化通過(guò)電機旋轉的逆變器和電刷進(jìn)行。 電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)有整流式電動(dòng)機,高速有整流式電動(dòng)機和低速有整流式電動(dòng)機。 有刷電機和無(wú)刷電機有很多區別。 從名稱(chēng)中可以看出,有刷電機有碳刷,而無(wú)刷電機沒(méi)有碳刷。
整流式電動(dòng)機由定子和轉子兩大部分組成,定子有磁極(繞線(xiàn)式或永磁式),轉子有繞組,通電后轉子也形成磁場(chǎng)(磁極),定子和轉子的磁極之間有夾角,定子的磁場(chǎng)(n極和s極之間) 改變電刷的位置,可以改變定子磁極的夾角(以定子磁極為夾角開(kāi)始邊,轉子磁極為相反側,從轉子磁極向定子磁極的方向為電機的旋轉方向),可以改變電機的旋轉方向。
2、無(wú)刷電機
無(wú)刷電機改變電子方向,線(xiàn)圈不動(dòng),磁極旋轉。 無(wú)刷電機使用一組通過(guò)霍爾元件感知永久磁鐵磁極位置的電子設備,根據該感知,利用電子電路適時(shí)切換流過(guò)線(xiàn)圈的電流方向,以產(chǎn)生正確方向的磁力來(lái)驅動(dòng)電機。 消除了有刷電機的缺點(diǎn)。
這些電路是電動(dòng)機控制器。 無(wú)刷電機控制器也可以實(shí)現電源切換角的調整、電機的制動(dòng)、電機的反轉、電機的鎖定、利用制動(dòng)信號停止向電機供電等無(wú)刷電機無(wú)法實(shí)現的功能。 目前,電動(dòng)汽車(chē)電子警報鎖正在利用這些功能。
無(wú)刷直流電機由電機主機和驅動(dòng)器組成,是典型的機電一體化產(chǎn)品。 無(wú)刷直流電機是自主動(dòng)作的,所以不會(huì )像通過(guò)變頻器重載啟動(dòng)的同步電機那樣,在轉子上另外安裝啟動(dòng)繞組,也不會(huì )在負載驟變時(shí)引起振蕩或失調。
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實(shí)際上,這兩個(gè)電機的控制都是調壓的。 但是,由于無(wú)刷直流采用電子換向,所以需要數字控制。 有刷直流通過(guò)碳刷轉向,可以用晶閘管等傳統模擬電路控制,比較簡(jiǎn)單。
1、有刷電機的調速過(guò)程是調整電機供電電源電壓的高低。 調整后的電壓、電流由換向器和電刷轉換,目的是改變電極產(chǎn)生的磁場(chǎng)的強弱,改變轉速。 這個(gè)過(guò)程被稱(chēng)為 有刷電機與無(wú)刷電機的區別詳解。
2、無(wú)刷電機調速過(guò)程是在電機供電電源電壓不變的情況下,通過(guò)改變調電的控制信號,由微處理器改變大功率MOS管的開(kāi)關(guān)速度,實(shí)現轉速的變化。 這個(gè)過(guò)程被稱(chēng)為 一、調速方式的區別。
變壓調速
1、有刷電機結構簡(jiǎn)單,開(kāi)發(fā)時(shí)間長(cháng),技術(shù)完善
有刷電機是傳統產(chǎn)品,性能比較穩定。 無(wú)刷電機是升級產(chǎn)品,壽命性能比有刷電機好。 但其控制電路復雜,對元件老化篩選要求嚴格。
無(wú)刷電機誕生不久,人們就發(fā)明了直流有刷電機。 直流刷電機機構簡(jiǎn)單,生產(chǎn)加工容易,維護方便,控制方便。直流電機響應迅速,具有較大的起動(dòng)轉矩,具備從零轉到額定轉都能提供額定轉矩的性能,因此問(wèn)世后得到廣泛應用。
2、直流刷電機響應速度快,起動(dòng)轉矩大
直流電刷電機起動(dòng)響應速度快,起動(dòng)轉矩大,變速平穩,速度從零到最大幾乎感覺(jué)不到振動(dòng),起動(dòng)時(shí)可以施加更大的負荷。 無(wú)刷電機由于起動(dòng)電阻大(感應電阻),功率因數小,起動(dòng)轉矩相對小,起動(dòng)時(shí)有嗡嗡聲,伴有強烈振動(dòng),起動(dòng)時(shí)牽引負荷小。
3、直流刷電機運行平穩,起、制動(dòng)效果好
有刷電機通過(guò)調壓調速調速,啟動(dòng)和制動(dòng)平穩,恒速運行時(shí)也平穩。 無(wú)刷電機通常是將交流變?yōu)橹绷?,將直流變?yōu)榻涣?,通過(guò)頻率的變化來(lái)控制轉速的數字變頻控制。 因此,無(wú)刷電機在啟動(dòng)和制動(dòng)時(shí)無(wú)法順利運行,只有在振動(dòng)大、速度恒定的情況下才能順利運行。
4、直流刷電機控制精度高
直流刷電機通常與減速箱、解碼器一起使用,可以增大電機功率,提高控制精度,控制精度可達0.01毫米,使運動(dòng)部件幾乎停在任何地方。 所有精密機床均采用直流電機控制精度。 由于無(wú)刷電機在啟動(dòng)和制動(dòng)時(shí)不穩定,運動(dòng)部件每次都要停在不同的位置,必須通過(guò)定位銷(xiāo)或擋塊才能停在所需的位置。
5、直流刷電機使用成本低,維護方便。 直流刷電機結構簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低、廠(chǎng)家多、技術(shù)成熟,因此應用也較為廣泛。 例如,在工廠(chǎng)、加工機床、精密儀器等,如果電機發(fā)生故障,更換碳刷就可以了,一個(gè)碳刷只需要幾元錢(qián),非常便宜。 無(wú)刷電機技術(shù)不成熟,價(jià)格昂貴,應用范圍有限,主要是變頻空調、冰箱等恒速設備,無(wú)刷電機損壞只能更換。
6、無(wú)刷、低噪聲
無(wú)刷電機去除了電刷,最直接的變化是無(wú)刷電機運行時(shí)產(chǎn)生的電火花消失,大大減少了電火花對遙控無(wú)線(xiàn)電的干擾。
7、噪音低,工作平穩
無(wú)刷電動(dòng)機沒(méi)有了電刷,運轉時(shí)的摩擦力大幅減少,運轉順利,噪音相當低。 這是優(yōu)秀的
點(diǎn)對于模型運行穩定性是一個(gè)巨大的支持。
8、壽命長(cháng),低維護成本
少了電刷,無(wú)刷電機的磨損主要是在軸承上了,從機械角度看,無(wú)刷電機幾乎是一種免維護的電動(dòng)機了,必要的時(shí)候,只需做一些除塵維護即可。
無(wú)刷電機可連續工作20000小時(shí)左右,常規的使用壽命7-10年。碳刷電機:可連續工作5000小時(shí)左右,常規的使用壽命2-3年。
? ? ? 9、應用場(chǎng)合不同
? ? ? ?? 無(wú)刷電機的設備可以運用于:乳制品行業(yè)、釀造行業(yè)、肉制品加工行業(yè)、豆制品加工行業(yè)、飲料加工行業(yè)、糕點(diǎn)加工業(yè)、藥品業(yè)、電子精密廠(chǎng)、等一些更高要求的無(wú)塵車(chē)間等,像迪奧電器產(chǎn)的無(wú)刷電機(DIHOUR)干手器,運用到工廠(chǎng)里比較多。
節能方面,相對而言,無(wú)刷電機的耗電量只是碳刷的1/3。
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?總而言之,有刷電機與無(wú)刷電機各有各的優(yōu)缺點(diǎn),主要根據應用場(chǎng)合和實(shí)際需求來(lái)選擇,總結如下表所示:
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