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有刷直流微型電機(jī)和無(wú)刷電機(jī)應(yīng)用都非常多,航模、玩具、個(gè)人護(hù)理、安防等等產(chǎn)品都會(huì)用到有刷無(wú)刷直流微型電機(jī)。那么這兩種微型電機(jī)有哪些區(qū)別呢?
有刷微型直流電機(jī)和無(wú)刷電機(jī)的基本區(qū)別就是一個(gè)有電刷和一個(gè)無(wú)電刷
有刷微型直流電機(jī)采用的機(jī)械換向,它的原理是磁極不動(dòng),線圈旋轉(zhuǎn),微型電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),線圈和換向器旋轉(zhuǎn),磁鋼和電刷不轉(zhuǎn),線圈的電流方向通過(guò)交替變化隨微型電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的換向器和電刷來(lái)完成。
有刷微型直流電機(jī)在這個(gè)過(guò)程是將各組線圈的兩個(gè)電源輸入端,依次排成一個(gè)環(huán),相互之間用絕緣材料分隔,組成一個(gè)象圓柱體的東西,與微型電機(jī)軸連成一體,電源通過(guò)兩個(gè)碳元素做成的小柱子(碳刷,也可以是其他材料,如貴金屬),在彈簧壓力的作用下,從兩個(gè)特定的固定位置,壓在上面線圈電源輸入環(huán)狀圓柱上的兩點(diǎn),給一組線圈通電。隨著電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),不同時(shí)刻給不同線圈或同一個(gè)線圈的不同的兩極通電,使得線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)的N-S極與最靠近的永磁鐵定子的N-S極有一個(gè)適合的角度差,磁場(chǎng)異性相吸、同性相斥,產(chǎn)生力量,推動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。
碳電極在線圈接線頭上滑動(dòng),象刷子在物體表面刷,因此叫碳“刷”。相互滑動(dòng),會(huì)摩擦碳刷,造成損耗,像大型的有刷直流電機(jī)需要定期更換碳刷(這也是有刷直流電機(jī)的缺點(diǎn));
碳刷與線圈接線頭之間通斷交替,會(huì)發(fā)生電火花,產(chǎn)生電磁破,干擾電子設(shè)備。
而無(wú)刷直流電機(jī)因?yàn)闆]有電刷,所以采取的是電子換向,它的線圈不動(dòng),磁極旋轉(zhuǎn),使用一套電子設(shè)備,通過(guò)霍爾元件,感知永磁體磁極的位置,根據(jù)這種感知,使用電子線路,適時(shí)切換線圈中電流的方向,保證產(chǎn)生正確方向的磁力,來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
無(wú)刷電機(jī)消除了有刷電機(jī)的缺點(diǎn),這些電路,就是電機(jī)控制器。無(wú)刷電機(jī)的控制器,還可以實(shí)現(xiàn)一些有刷電機(jī)不能實(shí)現(xiàn)的功能,比如調(diào)整電源切換角,制動(dòng)電機(jī),使電機(jī)反轉(zhuǎn),鎖住電機(jī),利用剎車信號(hào),停止給電機(jī)供電。
現(xiàn)在電瓶車的電子報(bào)警鎖,就充分利用了這些功能。無(wú)刷直流電機(jī)由電動(dòng)機(jī)主體和驅(qū)動(dòng)器組成,是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。由于無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)是以自控式運(yùn)行的,所以不會(huì)象變頻調(diào)速下重載啟動(dòng)的同步電機(jī)那樣在轉(zhuǎn)子上另加啟動(dòng)繞組,也不會(huì)在負(fù)載突變時(shí)產(chǎn)生振蕩和失步。
有刷微型直流電機(jī)和無(wú)刷電機(jī)的調(diào)速控制方式都可以通過(guò)調(diào)壓(調(diào)節(jié)電壓)實(shí)現(xiàn),但是由于無(wú)刷電機(jī)用的是電子換向,所以需要數(shù)字控制才能實(shí)現(xiàn)。有刷微型直流電機(jī)是直接通過(guò)電刷換向的,調(diào)速控制就比較簡(jiǎn)單了,利用可控制硅等傳統(tǒng)模擬電路就可以控制。
綜合來(lái)說(shuō),有刷微型直流電機(jī)調(diào)速就是調(diào)整供電電壓的高低即可,電流通過(guò)整流子和電刷的轉(zhuǎn)換,改變電極產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)弱,達(dá)到改變轉(zhuǎn)速的目的;無(wú)刷電機(jī)調(diào)速過(guò)程中,供電電流的電壓是不變的,通過(guò)改變電調(diào)控制信號(hào),再通過(guò)微處理器改變mos管的開關(guān)速率,來(lái)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的改變。總之,有刷微型電機(jī)成本較低,控制調(diào)速簡(jiǎn)單,無(wú)刷電機(jī)成本高,調(diào)速較為復(fù)雜,但各性能方面要高于有刷微型直流電機(jī)。
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