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有刷电机与无刷电机原理的区别
日期:[2020-12-08 16:31:59]   共阅[797]次

  有刷电机和无刷电机的通电原理不一样,其内部结构也不一样。对轮毂式电机而言,电机力矩的输出方式(是否经过齿轮减速机构减速)不一样,其机械结构也不一样。
  1、常见高速有刷电机的内部机械结构。这种轮毂式电机由内置高速有刷电机心、减速齿轮组、超越离合器、轮毂端盖等部件组成。高速有刷有齿轮毂式电机属于内转子电机。
  2、常见低速有刷电机的内部机械结构。这种轮毂式电机由碳刷、换相器、电机转子、电机定子、电机轴、电机端盖、轴承等部件组成。低速有刷无齿轮毂式电机属于外转子电机。
  3、常见高速无刷电机的内部机械结构。这种轮毂式电机由内置高速无刷电机心、行星摩擦滚子、超载离合器、输出法兰、端盖、轮毂外壳等部件组成。高速无刷有齿轮毂电机属于内转子电机。
  4、常见低速无刷电机的内部机械结构。这种轮毂式电机由电机转子、电机定子、电机轴、电机端盖、轴承等部件组成。低速无刷无齿轮毂式电机属于外转子电机。
  一、有刷电机
  所有电机都由定子和转子组成,在直流电机中,为了让转子转起来,需要不断改变电流方向,否则转子只能转半圈,这就好像用脚蹬自行车踏板,单脚只能蹬半圈,所以直流电机就需要改变转子中的电流,也就是把通电导体的方向在需要换向的时候换向。
  换向器的换向是,当在电磁场中放入一个通电导体切断磁场,导体会被力推出静止的磁场,这是因为磁场的磁力线被导体周围的电磁场压变形了,磁力线试图反弹回直线的形状,这就相当于会产生吸引力和排斥力,让电机转起来。


  换向器由两个半圆段构成,连接处由绝缘材料隔开,两段换向器转动分别与碳刷连接,碳刷会重复连接到符合推动力的那段换向器,这样重复电机就转动起来了。


  二、无刷电机
  无刷直流电机是采用电子换向,没有换向器和碳刷,而是使用的位置传感器,主要由永磁体转子,多极绕组定子和位置传感器等组成,位置传感器根据转子的位置磁极,给向邻的定子线圈通电,让定子产生与转子向吸的磁极,就能吸引转子转动,这样重复就能推动电机转动。


  有刷电机是采用机械换向,外部磁极不动内部线圈动,电机工作时,换向器和线圈一起旋转,碳刷与磁钢都不动,于是换向器和碳刷产生摩擦,完成电流方向切换。
  在有刷电机中,将各组线圈排成一个圆环形,相互之间又用绝缘材料隔开,形成一个圆柱形与电机轴连成一体,电源通过两个碳刷,在弹簧的压力下压在线圈上,每组线圈转动到碳刷下面就能给这组线圈通电。


  随着电机转动,给不同线圈或同一线圈不同两级通电,使线圈产生磁场两极与靠近永磁铁定子的两极有一个角度,通过同极相斥和异极相吸产生力量,推动电机转动。
  有刷电机与无刷电机的区别除了碳刷外,有刷电机是利用齿轮来进行控制,这就会让电机的返修率增加了;而无刷电机就不需要用齿轮,不会经常维修,使用寿命就会高一些,可靠性也比较高,不过无刷电机的控制系统成本也会相对有刷电机高;此外有刷电机的噪音比较大,而无刷电机声音小得多,工作效率也会高一些。


  碳刷在直流电机中起到了非常重要的作用,碳刷在电机的运动部件之间传导电流,这种传导是一种滑动传导,能够将电流从固定端传递到发电机或电动机的旋转部分,由几个碳刷组成一个碳架,所以这种传导方式也就造成了碳刷容易磨损,碳刷还有改变电流方向,也就是换向的作用。
  碳刷在交流电设备上也有使用,交流电机碳刷与直流电机碳刷形状和材质是一样的,交流电机中是绕线转子而且需要变速的,才需要碳刷,如我们常用的手电钻,抛光机也需要常换碳刷,它的作用也非常重要。


  三、两者的区别
  1、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。
  2、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e79fa5e98193e4b893e5b19e31333366303231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。
  3、有刷电机是传统产品,性能比较稳定。无刷电机是升级产品,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。
  4.无刷电机的设备可以运用于:乳制品行业、酿造行业、肉制品加工行业、豆制品加工行业、饮料加工行业、糕点加工业、药品业、电子精密厂、等一些更高要求的无尘车间等,像迪奥电器产的无刷电机(DIHOUR)干手器,运用到工厂里比较多。
  5.碳刷电机只能适用于各式洗手间等对要求不是太高的区域,而像无尘车间和防爆车间就无法使用了!
  6.使用寿命,无刷电机可连续工作20000小时左右,常规的使用寿命7-10年。碳刷电机:可连续工作5000小时左右,常规的使用寿命2-3年。
  7.节能方面,相对而言,无刷电机的耗电量只是碳刷的1/3.
小编:Qian

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