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在電子產(chǎn)品驅(qū)動中,都需要微型直流電機作為核心動力,常見的微型電機有有刷直流電機、無刷直流電機之分。
有刷電機和無刷電機的結(jié)構(gòu)差異
有刷直流微型電機具有旋轉(zhuǎn)定子,其用作具有兩個極的電磁鐵。外殼是固定的;無刷直流微型電機使用永磁體并通過電子切換極,不像有刷直流電機一樣用電刷切換的,所以稱為“無刷電機”。
有刷直流電機優(yōu)點:低成本、高效、體積小、可更換電刷延長使用壽命、控制簡單、低速扭力大;
有刷直流電機缺點:由于電刷與轉(zhuǎn)化器之間有摩擦,導(dǎo)致微型直流電機的效率降低、容易發(fā)熱,像較大的有刷直流電機維護(hù)麻煩,需要定期的更換電刷。
應(yīng)用:電動剃須刀、小家電、電動牙刷、電動玩具、電子鎖等。
無刷直流電機優(yōu)點:由于無刷電機沒有電刷,擁有更高的轉(zhuǎn)速和扭矩,同時也減少了噪音,使用壽命更長,與有刷電機相比散熱性能更好;
無刷直流電機缺點:成本高、如在高磁場環(huán)境下非常近的環(huán)境下,電機將失去作用。
應(yīng)用:無人機、電動汽車、工業(yè)機械、高轉(zhuǎn)速極高功率產(chǎn)品。
無刷直流電機的特點:沒有碳刷,理論上轉(zhuǎn)子無需與外界由導(dǎo)體上的連接,在運轉(zhuǎn)過程中,無刷直流電機的轉(zhuǎn)速是用過電頻率改變的,因此頻率越高無刷電機會轉(zhuǎn)的越快。在無刷電機中,電機扭力是電調(diào)輸出電流強度而決定的,電流越大扭力就越大。
外轉(zhuǎn)子與內(nèi)轉(zhuǎn)子無刷電機
內(nèi)轉(zhuǎn)子無刷電機:即磁鐵在里面;外轉(zhuǎn)子無刷電機:與內(nèi)轉(zhuǎn)子電機相反,它的磁鐵在外面,這樣的設(shè)計雖然可以讓微型電機的扭力更大,但是轉(zhuǎn)速卻無法上來。所以在實際應(yīng)用中,像飛機一般常用外轉(zhuǎn)子無刷電機,模型車、船常用內(nèi)轉(zhuǎn)子電機。
有感無刷電機與無感無刷電機
有感無刷:有感無刷中的感是指“霍爾傳感器”,無刷電機的轉(zhuǎn)速是靠交流電頻率決定的,那么電調(diào)要弄明白目前電機的轉(zhuǎn)速以及當(dāng)前電機的狀態(tài)。對于正常運轉(zhuǎn)的電機來說很容易,但對于一個剛剛起步或者運行速度很慢的電機來說就顯得比較麻煩了(很難準(zhǔn)確測出電機的轉(zhuǎn)速),因此無感無刷電機在低速時線性不好,甚至顫抖,起步的扭力也比不上同等級的有刷電機。
后來人們發(fā)現(xiàn)無論什么運行狀態(tài)的無刷電機,它的霍爾效應(yīng)都是明顯的,所以通過霍爾效應(yīng)可以很容易的知道無論高速還是低速的電機運行狀態(tài),從而解決了無感無刷電機的毛病。但霍爾傳感器價格并不低,因此有感無刷電機、電調(diào)價格會比無感無刷貴很多。
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| 有刷電機 | 無感無刷電機 | 有感無刷電機 |
轉(zhuǎn)換效率 | 低 | 高 | 高 |
電機輸出功率 | 低 | 高 | 高 |
起步扭力 | 好 | 一般 | 好 |
中高速扭力 | 一般 | 好 | 好 |
低速線性 | 較好 | 一般 | 好 |
中高速線性 | 好 | 一般 | 好 |
易磨損度 | 容易磨損 | 不易磨損 | 不易磨損 |
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