直流电机有刷和无刷的区别(直流电机是有刷好还是无刷好)

什么是无刷电机

电机,民间俗称马达。无刷电机全称为无刷直流电机(英语:Brushless DC Motor),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。

虽然是称直流电机,但因为没有电刷,作动原理变成是同步电机的形态,是利用电力电子技术(变频器)输入控制讯号到马达,以切换直流电的开关和通过的线圈组,而得到力矩使转子转动。但这些控制信号,波形没有限制。

新型向量控制技术已对无刷直流电机使用正弦波控制,使得转矩波动和低速性能均有较大改善,正因如此,无刷电机诞生了许多能够提升消费者体验的特点。

无刷电机特点

1、可替代直流电机调速、变频器+变频电机调速、异步电机+减速机调速;

2、具有传统直流电机的优点,同时又取消了碳刷、滑环结构;

3、可以低速大功率运行,可以省去减速机直接驱动大的负载;

4、体积小、重量轻、出力大;

5、转矩特性优异,中、低速转矩性能好,启动转矩大,启动电流小;

6、无级调速,调速范围广,过载能力强;

7、软启软停、制动特性好,可省去原有的机械制动或电磁制动装置;

8、效率高,电机本身没有励磁损耗和碳刷损耗,消除了多级减速耗,综合节电率可达20%~60%。

9、可靠性高,稳定性好,适应性强,维修与保养简单;

10、耐颠簸震动,噪音低,震动小,运转平滑,寿命长;

11、根据需要可选梯形波磁场电机和正弦波磁场电机。

什么是有刷电机?

电机,民间俗称马达。有刷电机全称为有刷直流电机(英语:DC brushed motor),是内部有整流子(换相器)的电动机,可以由直流电供电运动。

直流电机有刷和无刷的区别()

直流有刷电动机的基本构造包括电枢、场磁铁、集电环和电刷。

电枢:可以绕轴心转动的软铁芯缠绕多圈线圈。

场磁铁:产生磁场的强力永久磁铁或电磁铁。

集电环:线圈两端接至两片半圆形的集电环,随线圈转动,可供改变电流方向的变向器。每转动半圈(180度),线圈上的电流方向就改变一次。

电刷:通常使用碳制成,集电环接触固定位置的电刷,用以接至电源。

直流电机有刷和无刷的区别()

有刷电机机构简单,生产加工容易,维修方便,还容易控制,并且还具有响应快速、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。不过在广泛应用的同时,一些问题也被逐渐暴露出来,而问题正是“有刷”两字。

“有刷”这两字,指的就是电刷,电刷通常使用“碳”来制作而成,碳在使用过程中,无法避免的会磨损,所以定期保养更换是有刷电机必须的步骤。

而这个“碳”是怎样磨损的呢?

直流电机有刷和无刷的区别()

有刷电机启动后,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,损耗到一定程度后,就需要定期更换碳刷,并且由于碳刷与线圈接线头之间通断交替,会时常发生电火花,产生电磁破,从而干扰电子设备。

一个是会磨损,二个是产生电火花,这对于消费级产品,尤其是筋膜枪这类产品来说,是不合适的,一是经常让用户维修的话,会严重降低用户体验,二是产生的电火花可能会伤害到用户。

那么有什么既不会磨损,又不会产生火花的电机呢?

所以无刷电机出现了。

因为没有电刷,所以无刷电机也就不存在磨损,并且综合节电率可达20%~60%,没有磨损,也自然不会产生电火花,用户的安全得到了保障,使用寿命因此得到了大幅度的提升,通常使用寿命在几万小时这个数量级,非常适合筋膜枪等这类产品的使用。

但有刷电机也不是一无是处,时至今日,有刷和无刷已经有了各自的适用范围。

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。

有刷电机: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、家用的抽油烟机等大型设备上,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。