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道闸电机有刷电机和无刷电机的优缺点

  2020-09-10 阅读:52
 我们常用的道闸电机是直流电机(马达),直流电机可以分有刷电机和无刷电机。
 
1、直流有刷道闸电机
 
我们小时候很常见的大多是有刷电机。有刷电机最基本的组成部分除了定子(不转动的部分,固定着的)、转子(转动的部分,通过轴把动力输出)、电刷,有刷电机的名字因此而来。
 
有刷电机的线圈部分是转动的,为了保证转的过程中线圈能导电和换向,要用电刷通过与绕组上的换向器(铜头)接触,让电机得以转动。但是由于高速转动时电刷会磨损,所以有刷电机需要在电刷用完之后,更换电刷。不但电刷会磨损,换向器也会磨损,因此除了换电刷,还需要打磨铜头,让铜头保持光滑,并让电刷与铜头的接触面积最大化,达到最大的效率。所以有刷电机维护是挺麻烦的。多轴飞行器上很少用有刷电机,但在一些很轻的小四轴上,有些用空心杯有刷电机。传统的电机转子是由线圈绕在铁芯上组成,而空心杯电机去掉了铁芯,转子由一个线圈编织成的笼子组成,这种优点是重量轻(少了铁芯)、转动惯量大幅降低而响应快(要转就转,要停就停)、能量转换效率在70%以上,(铁芯电机在15-50%)。但由于功率和转速太快等原因,空心杯电机现多用在一些很轻巧的四轴飞行器上。
 
1)有刷道闸电机缺点:
 
a、电刷和换向器之间有摩擦,造成效率降低、噪音增加、容易发热,有刷电机的寿命要比无刷短几倍。
 
b、维护麻烦,需要不停的换电刷。
 
c、因为电阻大,效率低、输出功率少。
 
d、电刷和换向器摩擦会引起火花,干扰大。
 
 
 
2)有刷道闸电机优点:
 
a、低速扭力性能优异、转矩大。
 
b、相比无刷电机,少了很多电子零件,价格比无刷的便宜。
 
c、由于少了电子零件,少了由于传感器受干扰、电子零件失灵等影响。
 
 
2、无刷直流道闸电机
无刷电机顾名思义就是没有刷子,有刷电机是因为线圈是转的才被迫用刷子和换向器,来保证线圈通电和不停换向。而无刷电机线圈部分是不转的,转的是由磁铁部分组成的转子,所以就无需电刷了。
线圈固定了,那怎样才能产生变化的磁场呢?需要三组线圈加上无刷电调,通过不断改变线圈的电流方向来产生变化的磁场,从而驱动磁铁转子不停转动。无刷电机需要无刷的电调才能工作,而有刷电机把线接到电源正负极就可以转动了。
 
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1)无刷道闸电机缺点:
 
a、需要无刷电调一起才能工作,价格比有刷的要高。
 
b、可靠性受电子零件影响,或者传感器受到干扰电机会失效。
 
 
2)无刷道闸电机优点:
 
a、没有电刷和转向器的摩擦,噪音低、振动少,发热少、寿命长。
 
b、不需要更换电刷,维护简单。
 
c、没有电刷产生的火花,干扰少。
 
d、转矩特性优异,中、低速转矩性能好,启动转矩大,启动电流小。

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