无刷电机和有刷电机的区别

无刷电机和有刷电机的区别

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/m0_73640344/article/details/138584478

无刷电机和有刷电机是两种常见的电机类型，它们在结构、工作原理和性能表现上存在显著差异。本文将从多个维度对比这两种电机的特点，帮助读者更好地理解它们之间的区别。

无刷电机的工作原理

无刷电机的核心结构包括定子、转子和控制电路。

• 定子上绕着线圈，线圈通常是成对出现的。通过控制电路为每一对线圈按照一定顺序输入电流，就可以产生旋转的磁场。
  

• 转子采用永磁体，现在多采用高磁能级的稀土铷铁硼材料，这种材料具有体积小、磁力强的特点。
  

• 霍尔传感器用于检测转子的位置，并将位置信息传递给控制板。

控制板是无刷电机的关键部件，它负责：

• 接收电动机的启动、停止、制动信号
• 接收位置传感器信号和正反转信号
• 控制逆变桥各功率管的通断，产生连续转矩
• 接收速度指令和反馈信号，控制和调整转速

在控制板的指挥下，每次有两组相邻的线圈导通，且这两组线圈的电流方向相反，从而产生方向相反的磁场。通过依次改变线圈的导通顺序和磁场方向，可以产生连续的旋转磁场，驱动转子连续转动。

有刷电机的工作原理

有刷电机得名于其独特的结构特征——碳刷和换向器。

• 碳刷用于改变线圈的电流方向和通断状态。
• 换向器上有很多换向片，换向片也是成对出现的。每组换向片连接对应的电枢线圈，以此来产生交替变换的电磁场。
  

然而，这种结构也带来了明显的缺点：

• 碳刷与高速旋转的换向片摩擦会导致磨损
• 产生电火花和高温
• 产生噪音
• 限制了电机的速度

性能对比

• 无刷电机：由于采用电子换向，没有碳刷，因此具有以下优点：

• 体积更小巧

• 噪声更小

• 不产生火花和高温

• 使用寿命更长（主要取决于轴承磨损）

• 几乎是一种免维护的电动机（仅需定期除尘）

• 有刷电机：虽然结构相对简单，但存在以下缺点：

• 碳刷和换向片的磨损问题

• 噪音大

• 功耗高

• 速度受限

应用场景

由于无刷电机的诸多优点，它通常被应用于对转速要求较高的设备，如：

• 角磨机
• 航模
• 精密仪器仪表
• 需要严格控制转速的设备

相比之下，有刷电机由于维护成本高、噪音大等缺点，应用范围相对有限。