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微型直流电机有刷、无刷、有感无感简介


在电子产品驱动中,都需要微型直流电机作为核心动力,常见的微型电机有有刷直流电机、无刷直流电机之分。



有刷电机和无刷电机的结构差异


微型电机结构图 


有刷直流微型电机具有旋转定子,其用作具有两个极的电磁铁。外壳是固定的;无刷直流微型电机使用永磁体并通过电子切换极,不像有刷直流电机一样用电刷切换的,所以称为“无刷电机”。


 


有刷直流电机优点:低成本、高效、体积小、可更换电刷延长使用寿命、控制简单、低速扭力大;


有刷直流电机缺点:由于电刷与转化器之间有摩擦,导致微型直流电机的效率降低、容易发热,像较大的有刷直流电机维护麻烦,需要定期的更换电刷。


应用:电动剃须刀、小家电、电动牙刷、电动玩具、电子锁等。



无刷直流电机优点:由于无刷电机没有电刷,拥有更高的转速和扭矩,同时也减少了噪音,使用寿命更长,与有刷电机相比散热性能更好;


无刷直流电机缺点:成本高、如在高磁场环境下非常近的环境下,电机将失去作用。


应用:无人机、电动汽车、工业机械、高转速极高功率产品。


无刷直流电机的特点:没有碳刷,理论上转子无需与外界由导体上的连接,在运转过程中,无刷直流电机的转速是用过电频率改变的,因此频率越高无刷电机会转的越快。在无刷电机中,电机扭力是电调输出电流强度而决定的,电流越大扭力就越大。



外转子与内转子无刷电机


内转子无刷电机:即磁铁在里面;外转子无刷电机:与内转子电机相反,它的磁铁在外面,这样的设计虽然可以让微型电机的扭力更大,但是转速却无法上来。所以在实际应用中,像飞机一般常用外转子无刷电机,模型车、船常用内转子电机。



有感无刷电机与无感无刷电机


有感无刷:有感无刷中的感是指“霍尔传感器”,无刷电机的转速是靠交流电频率决定的,那么电调要弄明白目前电机的转速以及当前电机的状态。对于正常运转的电机来说很容易,但对于一个刚刚起步或者运行速度很慢的电机来说就显得比较麻烦了(很难准确测出电机的转速),因此无感无刷电机在低速时线性不好,甚至颤抖,起步的扭力也比不上同等级的有刷电机。


后来人们发现无论什么运行状态的无刷电机,它的霍尔效应都是明显的,所以通过霍尔效应可以很容易的知道无论高速还是低速的电机运行状态,从而解决了无感无刷电机的毛病。但霍尔传感器价格并不低,因此有感无刷电机、电调价格会比无感无刷贵很多。


 

有刷电机

无感无刷电机

有感无刷电机

转换效率

电机输出功率

起步扭力

一般

中高速扭力

一般

低速线性

较好

一般

中高速线性

一般

易磨损度

容易磨损

不易磨损

不易磨损

 

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