首先介紹了無刷電機和無刷電機的工作原理,最後從調速方式和性能的差異兩個方麵詳細闡述了無刷電機和無刷電機的區別。
有刷電機與無刷電機工作原理1,有刷電機
電機啟動後,線圈和換向器旋轉,磁鋼和碳刷不旋轉。 線圈電流方向的交替變化通過電機旋轉的逆變器和電刷進行。 電動汽車行業有整流式電動機,高速有整流式電動機和低速有整流式電動機。 有刷電機和無刷電機有很多區別。 從名稱中可以看出,有刷電機有碳刷,而無刷電機沒有碳刷。
整流式電動機由定子和轉子兩大部分組成,定子有磁極(繞線式或永磁式),轉子有繞組,通電後轉子也形成磁場(磁極),定子和轉子的磁極之間有夾角,定子的磁場(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、無刷電機
無刷電機改變電子方向,線圈不動,磁極旋轉。 無刷電機使用一組通過霍爾元件感知永久磁鐵磁極位置的電子設備,根據該感知,利用電子電路適時切換流過線圈的電流方向,以產生正確方向的磁力來驅動電機。 消除了有刷電機的缺點。
這些電路是電動機控製器。 無刷電機控製器也可以實現電源切換角的調整、電機的製動、電機的反轉、電機的鎖定、利用製動信號停止向電機供電等無刷電機無法實現的功能。 目前,電動汽車電子警報鎖正在利用這些功能。
無刷直流電機由電機主機和驅動器組成,是典型的機電一體化產品。 無刷直流電機是自主動作的,所以不會像通過變頻器重載啟動的同步電機那樣,在轉子上另外安裝啟動繞組,也不會在負載驟變時引起振蕩或失調。
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實際上,這兩個電機的控製都是調壓的。 但是,由於無刷直流采用電子換向,所以需要數字控製。 有刷直流通過碳刷轉向,可以用晶閘管等傳統模擬電路控製,比較簡單。
1、有刷電機的調速過程是調整電機供電電源電壓的高低。 調整後的電壓、電流由換向器和電刷轉換,目的是改變電極產生的磁場的強弱,改變轉速。 這個過程被稱為 有刷電機與無刷電機的區別詳解。
2、無刷電機調速過程是在電機供電電源電壓不變的情況下,通過改變調電的控製信號,由微處理器改變大功率MOS管的開關速度,實現轉速的變化。 這個過程被稱為 一、調速方式的區別。
變壓調速
1、有刷電機結構簡單,開發時間長,技術完善
有刷電機是傳統產品,性能比較穩定。 無刷電機是升級產品,壽命性能比有刷電機好。 但其控製電路複雜,對元件老化篩選要求嚴格。
無刷電機誕生不久,人們就發明了直流有刷電機。 直流刷電機機構簡單,生產加工容易,維護方便,控製方便。直流電機響應迅速,具有較大的起動轉矩,具備從零轉到額定轉都能提供額定轉矩的性能,因此問世後得到廣泛應用。
2、直流刷電機響應速度快,起動轉矩大
直流電刷電機起動響應速度快,起動轉矩大,變速平穩,速度從零到最大幾乎感覺不到振動,起動時可以施加更大的負荷。 無刷電機由於起動電阻大(感應電阻),功率因數小,起動轉矩相對小,起動時有嗡嗡聲,伴有強烈振動,起動時牽引負荷小。
3、直流刷電機運行平穩,起、製動效果好
有刷電機通過調壓調速調速,啟動和製動平穩,恒速運行時也平穩。 無刷電機通常是將交流變為直流,將直流變為交流,通過頻率的變化來控製轉速的數字變頻控製。 因此,無刷電機在啟動和製動時無法順利運行,隻有在振動大、速度恒定的情況下才能順利運行。
4、直流刷電機控製精度高
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,提高控製精度,控製精度可達0.01毫米,使運動部件幾乎停在任何地方。 所有精密機床均采用直流電機控製精度。 由於無刷電機在啟動和製動時不穩定,運動部件每次都要停在不同的位置,必須通過定位銷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。 直流刷電機結構簡單、生產成本低、廠家多、技術成熟,因此應用也較為廣泛。 例如,在工廠、加工機床、精密儀器等,如果電機發生故障,更換碳刷就可以了,一個碳刷隻需要幾元錢,非常便宜。 無刷電機技術不成熟,價格昂貴,應用範圍有限,主要是變頻空調、冰箱等恒速設備,無刷電機損壞隻能更換。
6、無刷、低噪聲
無刷電機去除了電刷,最直接的變化是無刷電機運行時產生的電火花消失,大大減少了電火花對遙控無線電的幹擾。
7、噪音低,工作平穩
無刷電動機沒有了電刷,運轉時的摩擦力大幅減少,運轉順利,噪音相當低。 這是優秀的
點對於模型運行穩定性是一個巨大的支持。
8、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,隻需做一些除塵維護即可。
無刷電機可連續工作20000小時左右,常規的使用壽命7-10年。碳刷電機:可連續工作5000小時左右,常規的使用壽命2-3年。
9、應用場合不同
無刷電機的設備可以運用於:乳製品行業、釀造行業、肉製品加工行業、豆製品加工行業、飲料加工行業、糕點加工業、藥品業、電子精密廠、等一些更高要求的無塵車間等,像迪奧電器產的無刷電機(DIHOUR)幹手器,運用到工廠裏比較多。
節能方麵,相對而言,無刷電機的耗電量隻是碳刷的1/3。
總而言之,有刷電機與無刷電機各有各的優缺點,主要根據應用場合和實際需求來選擇,總結如下表所示: