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直流有刷电机和直流无刷电机,差异与应用领域,直流有刷电机和直流无刷电机差异与应用领域,(一)工作原理(二)结构区别(三)调速方式的区别(四)性能比较(五)应用领域比较,(一)工作原理-无刷电机工作原理,无刷电机采取电子换向,线圈不动,磁极旋转,得到类似直流电机特性又没有直流电机机构上缺失的一种应用。无刷直流电动机是采用半导体开关器件来实现电子换向的,,有刷电机的工作原理,有刷电机采用机械换向,磁极不动,线圈旋转。电机的定子上安装有固定的主磁极和电刷,转子上安装有电枢绕组和换向器。直流电源的电能通过电刷和换向器进入电枢绕组,产生电枢电流,电枢电流产生的磁场与主磁场相互作用产生电磁转矩,使电机旋转带动负载。以一个三电极、二磁极内转子有刷电机为例。,(二)结构区别,从电机结构来看,最大的区别是无刷电机没有整流子及电刷,而有刷电机有。接下来就看一下当有刷电机转动起来时,整流子及电刷这两个部件是怎样工作的。,整流子及电刷的作用,观察分析后,很容易发现它们主要有两个作用。逆变:在整流子的旋转过程中,它与电刷配合构成了数个开关,把直流电切换成几组有序的电脉冲序列,完成了DC转AC的过程,这就是逆变;变频:既是改变开关地切换速率,切换速率越高频率就越高,反之亦然。有刷马频率的变换是随电机转速的变换而变换的。无刷电机与之相对应的部件是无刷电调。无刷电调里的微处理芯片发出控制信号,控制大功率MOS开关管导通、关闭的速率来完成逆变及变频。二者区别:一个是采用机械的方式;一个是采用电子的方式。,(三)调速方式的区别,1.有刷电机调速过程是调整电机供电电源电压的高低。调整后的电压电流通过整流子及电刷地转换,改变电极产生的磁场强弱,达到改变转速的目的。这一过程被称之为变压调速。2.无刷电机调速过程是电机的供电电源的电压不变,改变电调的控制信号,通过微处理器再改变大功率MOS管的开关速率,来实现转速的改变。这一过程被称之为变频调速。总的来说,无刷电机加无刷电调相当于改善了整流子及电刷功能的电机;有刷电机去掉整流子及电刷后相当于无刷电机。,(四)无刷与有刷电机性能比较,1.有刷电机结构简单、开发时间久、技术成熟2.直流有刷电机响应速度快,起动扭矩大,无刷电机起动电阻大(感抗),所以功率因素小,起动扭矩相对较小,起动时有嗡嗡声,并伴随着强烈震动,起动时带动负荷较小。3.直流有刷电机运行平稳,起、制动效果好4,直流有刷电机控制精度高5,直流有刷电机噪音低6,直流有刷电机使用成本低,维修方便。,(五)无刷与有刷电机应用领域比较,由于有刷电机起动扭矩大,振动小,噪音低,控制精度高,运行平稳,更适合用在频繁起动的设备上,无刷电机更适合安装在不需要频繁启动、制动的设备上,设备达到额定功率能够长期平稳运行,主要有汽车车轮驱动,汽车空调,变频式空调,精密电子设备和器械等。,
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