來源:深圳市鑫海文科技有限公司|發布時間:2019-12-20 17:24
有刷電機結構簡單、開發時間久、技術成熟
早在十九紀誕生電機的時候,產生的實用性電機就是無刷形式,即交流鼠籠式異步電動機,這種電動機在交流電產生以后得到了廣泛的應用。
無刷電機誕生不久,人們就發明了直流有刷電機。由于直流有刷電機機構簡單,生產加工容易,維修方便,容易控制;直流電機還具有響應快速、較大的起動轉矩、從零轉速至額定轉速具備可提供額定轉矩的性能,所以一經問世就得到了廣泛應用。
但是,異步電動機有許多無法克服的缺陷,以致電機技術發展緩慢。尤其是直流無刷電機一直無法投入商業運營,伴隨著電子技術的日新月異,直至近幾年才慢慢投入商業運營,就其實質來說依然屬于交流電機范疇。
直流有刷電機響應速度快,起動扭矩大
直流有刷電機起動響應速度快,起動扭矩大,變速平穩,速度從零到最大幾乎感覺不到振動,起動時可帶動更大的負荷。
無刷電機起動電阻大(感抗),所以功率因素小,起動扭矩相對較小,起動時有嗡嗡聲,并伴隨著強烈震動,起動時帶動負荷較小。
03直流有刷電機運行平穩,起、制動效果好
有刷電機是通過調壓調速,所以起動和制動平穩,恒速運行時也平穩。
無刷電機通常是數字變頻控制,先將交流變成直流,直流再變成交流,通過頻率變化控制轉速,所以無刷電機在起動和制動時運行不平穩,振動大,只有在速度恒定時才會平穩。
04直流有刷電機控制精度高
直流有刷電機通常和減速箱、譯碼器一起使用,使的電機的輸出功率更大,控制精度更高,控制精度可以達到0.01毫米,幾乎可以讓運動部件停在任何想要的地方。所有精密機床都是采用直流電機控制精度。
無刷電機由于在啟動和制動時不平穩,所以運動部件每次都會停到不同的位置上,必須通過定位銷或限位器才可以停在想要的位置上。
05直流有刷電機使用成本低,維修方便
由于直流有刷電機結構簡單,生產成本低,生產廠家多,技術比較成熟,所以應用也比較廣泛,比如工廠、加工機床、精密儀器等,如果電機故障,只需更換碳刷即可,每個碳刷只需要幾元,非常便宜。
無刷電機技術不成熟,價格較高,應用范圍有限,主要應在恒速設備上,比如變頻空調、冰箱等,無刷電機損壞只能更換。
06無電刷、低干擾
無刷電機去除了電刷,最直接的變化就是沒有了有刷電機運轉時產生的電火花,這樣就極大減少了電火花對遙控無線電設備的干擾。
07噪音低,運轉順暢
無刷電機沒有了電刷,運轉時摩擦力大大減小,運行順暢,噪音會低許多,這個優點對于模型運行穩定性是一個巨大的支持。
08
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,只需做一些除塵維護即可。
無刷電機工作必須要有電調,否則是不能轉動的。必須通過無刷電調將直流電轉化為三相交流電,輸給無刷電機才能轉動。
控制原理
電機驅動控制就是控制電機的轉動或者停止,以及轉動的速度。電機驅動控制部分也叫做電子調速器,簡稱電調,英文electronic speed controller(ESC)。
電調對應使用的電機不同,分無刷電調和有刷電調。
有刷電機的永磁體是固定不動的,線圈繞在轉子上,通過一個電刷跟換相器接觸間斷來改變磁場方向來保持轉子持續轉動。
無刷電機,顧名思義,這種電機是沒有所謂的電刷和換相器的,他的轉子是永磁體,而線圈是固定不動的,直接接到外部電源,問題就來了,線圈磁場方向怎么改變呢?
有刷電機工作可以不需要電調,直接把電供給電機就能夠工作,但是這樣無法控制電機的轉速。
事實上,無刷電機外部還需要一個電子調速器,這個調速器說白了就是一個電機驅動,它隨時都在改變著固定線圈內部電流的方向,保證它跟永磁體之間的作用力是相互排斥,持續轉動得以延續。
最早的電調可不是像現在的電調一樣,最早全是有刷電調,說到這你可能要問了:什么是有刷電調,和現在的無刷電調有什么區別?
事實上這差別呀可大了去了,有刷電調和無刷電調都是根據電機來說的,現在電機的轉子,就是能轉動的部分全是磁鐵塊,線圈是定子不轉動的,因為這中間沒有碳刷,這就是無刷電機。
而有刷電機呢,顧名思義就是有碳刷,所以就是有刷電機,像我們平常小孩子玩的一二十塊錢的遙控車用的電機就是有刷電機。電調就是根據這兩種電機而命名的有刷電調和無刷電調。
從專業的角度來講呢就是有刷電調就是輸出時直流電,無刷電調輸出是三相交流電。
直流電就是我們電池里存儲的電,有正負極之分,我們家用220V的,用于手機充電器或者電腦的電源都是交流電。
交流電就是帶有一定的頻率,通俗講就是一根線上正負、正負的來回交換著;直流電就是正極是正極,負極是負極。
交流直流弄清楚了,那么什么又是“三相電”呢?
理論講三相交流電是電的一種傳輸形式,簡稱三相電,是由3個頻率相同、振幅相等、相位依次互差120度的交流電勢組成的電源。
通俗的講,就是我們家用的三項交流電,除了電壓、頻率、驅動角不同,其他都一樣,現在對于三相電和直流電都了解了吧。
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