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科普|無刷電機與有刷電機的效能差異

1、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,即交流鼠籠式非同步電動機,這種電動機在交流電產生以後得到了廣泛的應用。但是,非同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於交流電機範疇。

科普|無刷電機與有刷電機的效能差異

無刷電機誕生不久,人們就發明了直流有刷電機。由於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效能,所以一經問世就得到了廣泛應用。

2、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,並伴隨著強烈震動,起動時帶動負荷較小。

3、直流有刷電機執行平穩,起、制動效果好

有刷電機是透過調壓調速,所以起動和制動平穩,恆速執行時也平穩。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,透過頻率變化控制轉速,所以無刷電機在起動和制動時執行不平穩,振動大,只有在速度恆定時才會平穩。

4、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,使得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。所有精密機床都是採用直流電機控制精度。無刷電機由於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,必須透過定位銷或限位器才可以停在想要的位置上。

5、直流有刷電機使用成本低,維修方便

由於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,應用範圍有限,主要應在恆速裝置上,比如變頻空調、冰箱等,無刷電機損壞只能更換。

6、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裝置的干擾。

7、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,執行順暢,噪音會低許多,這個優點對於模型執行穩定性是一個巨大的支援。

8、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。

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