無刷電機和有刷電機有什么區(qū)別_優(yōu)勢在哪里

　　本文主要詳細介紹無刷電機和有刷電機的區(qū)別，首先介紹了無刷電機和有刷電機工作原理，其次從調(diào)速方式、性能差異兩個方面介紹了它們的區(qū)別，最后闡述了對比有刷電機而言無刷電機的優(yōu)勢有哪些，具體的跟隨小編一起來了解一下。

　　無刷電機和有刷電機簡介

　　什么叫有刷電機

　　電機工作時，線圈和換向器旋轉(zhuǎn)，磁鋼和碳刷不轉(zhuǎn)，線圈電流方向的交替變化是靠隨電機轉(zhuǎn)動的換相器和碳刷來完成的。有刷電機力氣相對無刷電機要大，線較少 ，就一根正負和一根負極線。如果電機反轉(zhuǎn)，只要將兩根線的位置對調(diào)一下就可以完成。在電動車行業(yè)有刷電機分高速有刷電機和低速有刷電機。有刷電機和無刷電機有很多區(qū)別，最簡便的辨別方法就是：有刷電機有碳刷，無刷電機沒有碳刷。但有刷電機噪音較大，目前有刷電機已基本被淘汰。

　　什么叫無刷電機

　　無刷電機由控制器提供不同電流方向的直流電，來達到電機里面線圈電流方向的交替變化。無刷電機的轉(zhuǎn)子和定子之間沒有碳刷和換相器。

　　無刷電機和有刷電機工作原理

　　一、有刷電機的原理

　　有刷電機采用機械換向，磁極不動，線圈旋轉(zhuǎn)。電機工作時，線圈和換向器旋轉(zhuǎn)，磁鋼和碳刷不轉(zhuǎn)，線圈電流方向的交替變化是隨電機轉(zhuǎn)動的換相器和電刷來完成的。

　　在有刷電機中，這個過程是將各組線圈的兩個電源輸入端，依次排成一個環(huán)，相互之間用絕緣材料分隔，組成一個象圓柱體的東西，與電機軸連成一體，電源通過兩個碳元素做成的小柱子（碳刷），在彈簧壓力的作用下，從兩個特定的固定位置，壓在上面線圈電源輸入環(huán)狀圓柱上的兩點，給一組線圈通電。

　　隨著電機轉(zhuǎn)動，不同時刻給不同線圈或同一個線圈的不同的兩極通電，使得線圈產(chǎn)生磁場的N-S極與最靠近的永磁鐵定子的N-S極有一個適合的角度差，磁場異性相吸、同性相斥，產(chǎn)生力量，推動電機轉(zhuǎn)動。碳電極在線圈接線頭上滑動，象刷子在物體表面刷，因此叫碳“刷”。

　　相互滑動，會摩擦碳刷，造成損耗，需要定期更換碳刷；碳刷與線圈接線頭之間通斷交替，會發(fā)生電火花，產(chǎn)生電磁破，干擾電子設(shè)備。

　　二、無刷電機工作原理

　　無刷電機采取電子換向，線圈不動，磁極旋轉(zhuǎn)。無刷電機，是使用一套電子設(shè)備，通過霍爾元件，感知永磁體磁極的位置，根據(jù)這種感知，使用電子線路，適時切換線圈中電流的方向，保證產(chǎn)生正確方向的磁力，來驅(qū)動電機。消除了有刷電機的缺點。

　　這些電路，就是電機控制器。無刷電機的控制器，還可以實現(xiàn)一些有刷電機不能實現(xiàn)的功能，比如調(diào)整電源切換角，制動電機，使電機反轉(zhuǎn)，鎖住電機，利用剎車信號，停止給電機供電?，F(xiàn)在電瓶車的電子報警鎖，就充分利用了這些功能。

　　無刷直流電機由電動機主體和驅(qū)動器組成，是一種典型的機電一體化產(chǎn)品。由于無刷直流電動機是以自控式運行的，所以不會象變頻調(diào)速下重載啟動的同步電機那樣在轉(zhuǎn)子上另加啟動繞組，也不會在負載突變時產(chǎn)生振蕩和失步。

　　無刷電機和有刷電機有什么區(qū)別

　　一、調(diào)速方式的區(qū)別

　　實際上兩種電機的控制都是調(diào)壓，只是由于無刷直流采用了電子換向，所以要有數(shù)字控制才可以實現(xiàn)了，而有刷直流是通過碳刷換向的，利用可控硅等傳統(tǒng)模擬電路都可以控制，比較簡單。

　　1、有刷馬達調(diào)速過程是調(diào)整馬達供電電源電壓的高低。調(diào)整后的電壓電流通過整流子及電刷地轉(zhuǎn)換，改變電極產(chǎn)生的磁場強弱，達到改變轉(zhuǎn)速的目的。這一過程被稱之為變壓調(diào)速。

　　2、無刷馬達調(diào)速過程是馬達的供電電源的電壓不變，改變電調(diào)的控制信號，通過微處理器再改變大功率MOS管的開關(guān)速率，來實現(xiàn)轉(zhuǎn)速的改變。這一過程被稱之為變頻調(diào)速。

　　二、性能差異

　　1、有刷電機結(jié)構(gòu)簡單、開發(fā)時間久、技術(shù)成熟

　　早在十九紀誕生電機的時候，產(chǎn)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(chǎn)生以后得到了廣泛的應(yīng)用。但是，異步電動機有許多無法克服的缺陷，以致電機技術(shù)發(fā)展緩慢。尤其是直流無刷電機一直無法投入商業(yè)運營，伴隨著電子技術(shù)的日新月異，直至近幾年才慢慢投入商業(yè)運營，就其實質(zhì)來說依然屬于交流電機范疇。

　　無刷電機誕生不久，人們就發(fā)明了直流有刷電機。由于直流有刷電機機構(gòu)簡單，生產(chǎn)加工容易，維修方便，容易控制；直流電機還具有響應(yīng)快速、較大的起動轉(zhuǎn)矩、從零轉(zhuǎn)速至額定轉(zhuǎn)速具備可提供額定轉(zhuǎn)矩的性能，所以一經(jīng)問世就得到了廣泛應(yīng)用。

　　2、直流有刷電機響應(yīng)速度快，起動扭矩大

　　直流有刷電機起動響應(yīng)速度快，起動扭矩大，變速平穩(wěn)，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。

　　3、直流有刷電機運行平穩(wěn)，起、制動效果好

　　有刷電機是通過調(diào)壓調(diào)速，所以起動和制動平穩(wěn)，恒速運行時也平穩(wěn)。無刷電機通常是數(shù)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(zhuǎn)速，所以無刷電機在起動和制動時運行不平穩(wěn)，振動大，只有在速度恒定時才會平穩(wěn)。

　　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(wěn)，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。

　　5、直流有刷電機使用成本低，維修方便。 由于直流有刷電機結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)成本低，生產(chǎn)廠家多，技術(shù)比較成熟，所以應(yīng)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(shù)不成熟，價格較高，應(yīng)用范圍有限，主要應(yīng)在恒速設(shè)備上，比如變頻空調(diào)、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(zhuǎn)時產(chǎn)生的電火花，這樣就極大減少了電火花對遙控無線電設(shè)備的干擾。

　　7、噪音低，運轉(zhuǎn)順暢

　　無刷電機沒有了電刷，運轉(zhuǎn)時摩擦力大大減小，運行順暢，噪音會低許多，這個優(yōu)點對于模型運行穩(wěn)定性是一個巨大的支持。

　　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。

　　無刷電機的優(yōu)勢盤點

　　1、全面替代直流電機調(diào)速、全面替代變頻器+變頻電機調(diào)速、全面替代異步電機+減速機調(diào)速；

　　2、可以低速大功率運行，可以省去減速機直接驅(qū)動大的負載；

　　3、具有傳統(tǒng)直流電機的所有優(yōu)點，同時又取消了碳刷、滑環(huán)結(jié)構(gòu)；

　　4、轉(zhuǎn)矩特性優(yōu)異，中、低速轉(zhuǎn)矩性能好，啟動轉(zhuǎn)矩大，啟動電流?。?/p>

　　5、無級調(diào)速，調(diào)速范圍廣，過載能力強；

　　6、體積小、重量輕、出力大；

　　7、軟啟軟停、制動特性好，可省去原有的機械制動或電磁制動裝置；

　　8、效率高，電機本身沒有勵磁損耗和碳刷損耗，消除了多級減速耗，綜合節(jié)電率可達20%~60%，僅節(jié)電一項一年可收回購置成本；

　　9、可靠性高，穩(wěn)定性好，適應(yīng)性強，維修與保養(yǎng)簡單；

　　10、耐顛簸震動，噪音低，震動小，運轉(zhuǎn)平滑，壽命長；

　　11、沒有無線電干擾，不產(chǎn)生火花，特別適合爆炸性場所，有防爆型；

　　12、根據(jù)需要可選梯形波磁場電機和正旋波磁場電機。

　　精彩閱讀推薦：

　　無刷電機故障原因及處理方法_無刷電機維修

　　無刷電機的好處和壞處_無刷電機的作用_無刷電機的使用壽命

　　無刷電機是交流電還是直流電_無刷電機的選擇