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有刷直流微型電機和無刷電機應用都非常多,航模、玩具、個人護理、安防等等產(chǎn)品都會用到有刷無刷直流微型電機。那么這兩種微型電機有哪些區(qū)別呢?
有刷微型直流電機和無刷電機的基本區(qū)別就是一個有電刷和一個無電刷
有刷微型直流電機采用的機械換向,它的原理是磁極不動,線圈旋轉(zhuǎn),微型電機運轉(zhuǎn)時,線圈和換向器旋轉(zhuǎn),磁鋼和電刷不轉(zhuǎn),線圈的電流方向通過交替變化隨微型電機轉(zhuǎn)動的換向器和電刷來完成。
有刷微型直流電機在這個過程是將各組線圈的兩個電源輸入端,依次排成一個環(huán),相互之間用絕緣材料分隔,組成一個象圓柱體的東西,與微型電機軸連成一體,電源通過兩個碳元素做成的小柱子(碳刷,也可以是其他材料,如貴金屬),在彈簧壓力的作用下,從兩個特定的固定位置,壓在上面線圈電源輸入環(huán)狀圓柱上的兩點,給一組線圈通電。隨著電機轉(zhuǎn)動,不同時刻給不同線圈或同一個線圈的不同的兩極通電,使得線圈產(chǎn)生磁場的N-S極與最靠近的永磁鐵定子的N-S極有一個適合的角度差,磁場異性相吸、同性相斥,產(chǎn)生力量,推動電機轉(zhuǎn)動。
碳電極在線圈接線頭上滑動,象刷子在物體表面刷,因此叫碳“刷”。相互滑動,會摩擦碳刷,造成損耗,像大型的有刷直流電機需要定期更換碳刷(這也是有刷直流電機的缺點);
碳刷與線圈接線頭之間通斷交替,會發(fā)生電火花,產(chǎn)生電磁破,干擾電子設備。
而無刷直流電機因為沒有電刷,所以采取的是電子換向,它的線圈不動,磁極旋轉(zhuǎn),使用一套電子設備,通過霍爾元件,感知永磁體磁極的位置,根據(jù)這種感知,使用電子線路,適時切換線圈中電流的方向,保證產(chǎn)生正確方向的磁力,來驅(qū)動電機。
無刷電機消除了有刷電機的缺點,這些電路,就是電機控制器。無刷電機的控制器,還可以實現(xiàn)一些有刷電機不能實現(xiàn)的功能,比如調(diào)整電源切換角,制動電機,使電機反轉(zhuǎn),鎖住電機,利用剎車信號,停止給電機供電。
現(xiàn)在電瓶車的電子報警鎖,就充分利用了這些功能。無刷直流電機由電動機主體和驅(qū)動器組成,是一種典型的機電一體化產(chǎn)品。由于無刷直流電動機是以自控式運行的,所以不會象變頻調(diào)速下重載啟動的同步電機那樣在轉(zhuǎn)子上另加啟動繞組,也不會在負載突變時產(chǎn)生振蕩和失步。
有刷微型直流電機和無刷電機的調(diào)速控制方式都可以通過調(diào)壓(調(diào)節(jié)電壓)實現(xiàn),但是由于無刷電機用的是電子換向,所以需要數(shù)字控制才能實現(xiàn)。有刷微型直流電機是直接通過電刷換向的,調(diào)速控制就比較簡單了,利用可控制硅等傳統(tǒng)模擬電路就可以控制。
綜合來說,有刷微型直流電機調(diào)速就是調(diào)整供電電壓的高低即可,電流通過整流子和電刷的轉(zhuǎn)換,改變電極產(chǎn)生的磁場強弱,達到改變轉(zhuǎn)速的目的;無刷電機調(diào)速過程中,供電電流的電壓是不變的,通過改變電調(diào)控制信號,再通過微處理器改變mos管的開關速率,來實現(xiàn)轉(zhuǎn)速的改變??傊兴⑽⑿碗姍C成本較低,控制調(diào)速簡單,無刷電機成本高,調(diào)速較為復雜,但各性能方面要高于有刷微型直流電機。
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