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无刷电机和有刷电机的区别(有刷电机和无刷电机的区别是什么?)

无刷电机和有刷电机的区别(有刷电机和无刷电机的区别是什么?)

题图来自Unsplash,基于CC0协议

本文目录

  • 1、有刷电机和无刷电机的区别是什么?
  • 2、无刷电电机与有刷电机怎么区分?
  • 3、什么是无刷电机,无和有刷有什么区别?
  • 4、有刷电机与无刷电机寿命为什么相差这么大?
  • 5、如何区分有刷电机和无刷电机?
  • 6、从电机外观上如何识别直流无刷电机与有刷电机?
  • 7、有刷电机与无刷电机哪个更好?
  • 8、破壁机有刷电机和无刷电机的区别?
  • 9、无刷电机和有刷电机的区别,哪个好点?
  • 正文

    1、有刷电机和无刷电机的区别是什么?

    本质是电流换向方式上的区别,因为直流电机要连续旋转,磁场需要改变,所以电流在电机旋转到某个角度就要变换方向。有刷直流电机是通过机械(碳刷)接触的方法换向电流的,而无刷直流电机是通过电子(霍尔)的方式来换相电流的。当然,有刷电机是指电机是直流电输入,控制它的控制器只给它提供大小电流就可以调速了。而无刷电机其实就是个三相交流电机,靠控制器把直流电转换成三相交流电,并根据电机里的传感器霍尔元件进行换相使电机正常运转,无刷直流电机是个“伪直流”装置,请关注:容济点火器

    一、有刷电机的原理

    有刷电机采用机械换向,磁极不动,线圈旋转。电机工作时,线圈和换向器旋转,磁钢和碳刷不转,线圈电流方向的交替变化是随电机转动的换相器和电刷来完成的。在有刷电机中,这个过程是将各组线圈的两个电源输入端,依次排成一个环,相互之间用绝缘材料分隔,组成一个象圆柱体的东西,与电机轴连成一体,电源通过两个碳元素做成的小柱子(碳刷),在弹簧压力的作用下,从两个特定的固定位置,压在上面线圈电源输入环状圆柱上的两点,给一组线圈通电。随着电机转动,不同时刻给不同线圈或同一个线圈的不同的两极通电,使得线圈产生磁场的N-S极与最靠近的永磁铁定子的N-S极有一个适合的角度差,磁场异性相吸、同性相斥,产生力量,推动电机转动。碳电极在线圈接线头上滑动,象刷子在物体表面刷,因此叫碳“刷”。相互滑动,会摩擦碳刷,造成损耗,需要定期更换碳刷;碳刷与线圈接线头之间通断交替,会发生电火花,产生电磁破,干扰电子设备。

    二、无刷电机工作原理

    无刷电机采取电子换向,线圈不动,磁极旋转。无刷电机,是使用一套电子设备,通过霍尔元件,感知永磁体磁极的位置,根据这种感知,使用电子线路,适时切换线圈中电流的方向,保证产生正确方向的磁力,来驱动电机。消除了有刷电机的缺点。这些电路,就是电机控制器。无刷电机的控制器,还可以实现一些有刷电机不能实现的功能,比如调整电源切换角,制动电机,使电机反转,锁住电机,利用刹车信号,停止给电机供电。现在电瓶车的电子报警锁,就充分利用了这些功能。无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成,是一种典型的机电一体化产品。由于无刷直流电动机是以自控式运行的,所以不会象变频调速下重载启动的同步电机那样在转子上另加启动绕组,也不会在负载突变时产生振荡和失步。

    三、调速方式的区别

    实际上两种电机的控制都是调压,只是由于无刷直流采用了电子换向,所以要有数字控制才可以实现了,而有刷直流是通过碳刷换向的,利用可控硅等传统模拟电路都可以控制,比较简单。

    1、有刷马达调速过程是调整马达供电电源电压的高低。调整后的电压电流通过整流子及电刷地转换,改变电极产生的磁场强弱,达到改变转速的目的。这一过程被称之为变压调速。

    2、无刷马达调速过程是马达的供电电源的电压不变,改变电调的控制信号,通过微处理器再改变大功率MOS管的开关速率,来实现转速的改变。这一过程被称之为变频调速。

    四、性能差异

    1、有刷电机结构简单、开发时间久、技术成熟

    早在十九纪诞生电机的时候,产生的实用性电机就是无刷形式,即交流鼠笼式异步电动机,这种电动机在交流电产生以后得到了广泛的应用。但是,异步电动机有许多无法克服的缺陷,以致电机技术发展缓慢。尤其是直流无刷电机一直无法投入商业运营,伴随着电子技术的日新月异,直至近几年才慢慢投入商业运营,就其实质来说依然属于交流电机范畴。无刷电机诞生不久,人们就发明了直流有刷电机。由于直流有刷电机机构简单,生产加工容易,维修方便,容易控制;直流电机还具有响应快速、较大的起动转矩、从零转速至额定转速具备可提供额定转矩的性能,所以一经问世就得到了广泛应用。

    2、直流有刷电机响应速度快,起动扭矩大

    直流有刷电机起动响应速度快,起动扭矩大,变速平稳,速度从零到最大几乎感觉不到振动,起动时可带动更大的负荷。无刷电机起动电阻大(感抗),所以功率因素小,起动扭矩相对较小,起动时有嗡嗡声,并伴随着强烈震动,起动时带动负荷较小。

    3、直流有刷电机运行平稳,起、制动效果好

    有刷电机是通过调压调速,所以起动和制动平稳,恒速运行时也平稳。无刷电机通常是数字变频控制,先将交流变成直流,直流再变成交流,通过频率变化控制转速,所以无刷电机在起动和制动时运行不平稳,振动大,只有在速度恒定时才会平稳。

    4、直流有刷电机控制精度高

    直流有刷电机通常和减速箱、译码器一起使用,使的电机的输出功率更大,控制精度更高,控制精度可以达到0.01毫米,几乎可以让运动部件停在任何想要的地方。所有精密机床都是采用直流电机控制精度。无刷电机由于在启动和制动时不平稳,所以运动部件每次都会停到不同的位置上,必须通过定位销或限位器才可以停在想要的位置上。

    5、直流有刷电机使用成本低,维修方便。 由于直流有刷电机结构简单,生产成本低,生产厂家多,技术比较成熟,所以应用也比较广泛,比如工厂、加工机床、精密仪器等,如果电机故障,只需更换碳刷即可,每个碳刷只需要几元,非常便宜。无刷电机技术不成熟,价格较高,应用范围有限,主要应在恒速设备上,比如变频空调、冰箱等,无刷电机损坏只能更换。

    6、无电刷、低干扰  

    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。  

    7、噪音低,运转顺畅

    无刷电机没有了电刷,运转时摩擦力大大减小,运行顺畅,噪音会低许多,这个优点对于模型运行稳定性是一个巨大的支持。

    8、寿命长,低维护成本  

    少了电刷,无刷电机的磨损主要是在轴承上了,从机械角度看,无刷电机几乎是一种免维护的电动机了,必要的时候,只需做一些除尘维护即可。

    2、无刷电电机与有刷电机怎么区分?

    从车外观上有2个办法可以判断出你的车是有刷还是无刷的:一、①如果是有刷电机的话转动电机向前转时很轻,向后转时比较重能明显感觉到有阻力。 ②而无刷电机前后转都一样的轻。二、有刷电机只有两根电源线, 无刷电机则有3根粗一点的电源线,还有5根细的霍耳线,一共是8跟线。 你可以自己试着用你的玉手转动车的电机(也就是车的后轮子),正转反转是不是一样的轻松无阻力还是正转时轻反转时有点重,参考第一条就完全知道你的车是有刷还是无刷电机了。

    3、什么是无刷电机,无和有刷有什么区别?

    无刷电机一盘指的是无刷直流电机由电动机,它主体和驱动器组成,是一种典型的机电一体化产品。 由于无刷直流电动机是以自控式运行的,所以不会像变频调速下重载启动的同步电机那样在转子上另加启动绕组,也不会在负载突变时产生振荡和失步。

    中小容量的无刷直流电动机的永磁体,现在多采用高磁能积的稀土钕铁硼材料。因此,稀土永磁无刷电动机的体积比同容量三相异步电动机缩小了一个机座号无刷直流马达。

    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。

    扩展资料

    有刷电机的优缺点

    优点:价格便宜,技术简单。

    缺点:转换效率低;噪音相对大;转速不高;寿命短。

    无刷电机的优缺点

    优点:转速高;输出扭矩大;寿命长。

    缺点:技术要求高,造价贵。

    有刷电机采用机械换向,磁极不动,线圈旋转。电机工作时,线圈和换向器旋转,磁钢和碳刷不转,线圈电流方向的交替变化是随电机转动的换相器和电刷来完成的。

    在有刷电机中,这个过程是将各组线圈的两个电源输入端,依次排成一个环,相互之间用绝缘材料分隔,组成一个象圆柱体的东西,与电机轴连成一体,电源通过两个碳元素做成的小柱子(碳刷),在弹簧压力的作用下,从两个特定的固定位置,压在上面线圈电源输入环状圆柱上的两点,给一组线圈通电。

    4、有刷电机与无刷电机寿命为什么相差这么大?

    有刷电机 电机工作时,线圈和换向器旋转,磁钢和碳刷不转,线圈电流方向的交替变化是随电机转动的换相器和电刷来完成的。在电动车行业有刷电机分高速有刷电机和低速有刷电机。有刷电机和无刷电机有很多区别,从名字上可以看出有刷电机有碳刷,无刷电机没有碳刷无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成,是一种典型的机电一体化产品。由于无刷直流电动机是以自控式运行的,所以不会象变频调速下重载启动的同步电机那样在转子上另加启动绕组,也不会在负载突变时产生振荡和失步。有刷电机是传统产品,性能比较稳定。无刷电机是新产品,其寿命性能比有刷电机好。但其控制电路比较复杂,对元件的老化筛选要求比较严格。虽然电机寿命长但控制电路容易出毛病。因此选用无刷电机要经过严格的可靠性试验以确保质量。 在实际生产过程中,由于有刷有齿直流电机是高速电机,齿轮的齿很小,易磨损,但力量大,爬坡能力强。而无刷直流电机,在使用过程中省去了二、三年换碳刷的麻烦。但由于在控制无刷电机的过程,要求精度极高。而且,无刷电机控制器的价钱也较高。相比之下有刷无齿的直流电机,虽然要更换碳刷,但更换碳刷是十分容易的,而且电机的控制较为简单,电机运转平稳,安全系数高。

    5、如何区分有刷电机和无刷电机?

    无刷直流电机启动需要有一个电调电路来做驱动。并且无刷电机最少也有三根线。有刷直流电机一般就两根线。有刷电机直接在电机引出来的两根线加上电压就能工作(电压不要超过额定的哦),无刷电机不能像有刷的那样直接给电机加电,需要电调来工作。有刷电机在转动时候多多少少会因摩擦电刷有声音,无刷电机声音比它低多了,几乎就没。

    6、从电机外观上如何识别直流无刷电机与有刷电机?

    1,无刷直流电机与有刷直流电机的区别,一般看电机的引出线就可以看出来.无刷电机的转子上不需要外接电源,所以就没有因王引线;而有刷电机是需要外加电源的,因此有两根电源线(直流的).定子上的引出线是看不出区别的.

    2,相对于有刷电机来讲,无刷电机的连续工作时间会很长,那是因为无刷电机是不需要换碳刷的;而有刷电机的碳刷在使用一段时间后会磨损,需要更换才能保证呢感电机的正常龟缩.所以他们的连续工作时间相差较大.

    3,但注意:连续工作时间的长短并不是就代表电机的使用寿命!理论的连续工作时间长,并不是说该电机的寿命长!电机的使用寿命决定于电机内主要部件中,最薄弱部分的正常使用时间.比如说,无刷电机的绕组制造过程质量不高,那么最先坏的电机是无刷电机,而不是有刷电机.

    7、有刷电机与无刷电机哪个更好?

    优缺点不同:有刷的电机,有火花,不防爆,电刷部分易磨损,无电子电路,连接简单,串联可交直流两用。无刷的电机,没有火花,可有效防止爆炸。可以在对电刷有腐蚀的场合使用;寿命长,少干扰,可能在启动方面略差,需要辅助电路.无刷电机近年发展迅速,很多地方已经取代有刷电机,但是成本可能比有刷电机高。正常看实际需求,无刷电机不支持太大的功率。

    8、破壁机有刷电机和无刷电机的区别?

    破壁机有刷电机一般是单相串励电机,而无刷电机一般是三相同步电机加上电子控制器,两者最主要的区别就是有刷电机噪音较大,并且需要定期更换碳刷,无刷电机噪音较小,且不用换碳刷。

    9、无刷电机和有刷电机的区别,哪个好点?

    各有优缺点。无刷电机没有电刷,减少电机部件,使用寿命更长,故障更少。但是控制回路复杂,电能转换效率相对较低,启动力矩小。有刷电机转换效率高,启动力矩大,控制回路简单。但因为电刷会磨损(需要在电刷磨损到一定程度后更换电刷),会产生电火花,使用范围受到一定限制,故障率相对高些。由于无刷电机控制技术越来越成熟,无刷电机故障率低,所以现在无刷电机越来越普及。