在深入探讨有刷与无刷电机的特性之前,我们先来了解一些基础的电机知识。电机是现代工业和日常生活中不可或缺的设备,它们将电能转换为机械能,广泛应用于各种机械设备中。本文将跟随笔者的步伐,一探究竟。
一、电机概览
1、有刷电机
此类电机以碳刷作为电源接触点,通过调速转把与控制器进行操控,借助齿轮减速与超越离合器实现电动自行车0-20公里/小时的连续调速。目前流行的有刷高速电机含金量高,齿轮强度大,耐磨性佳,设计合理,返修率低。此外,齿轮与电机的维修更换成本低,有效降低了电动自行车的维护费用。有刷电机采用机械换向方式。
2、无刷电机
无刷电机的转速控制系统成本高于有刷电机,控制器易出现故障。无刷电机电动自行车需达到35公里/小时以上速度才能发挥*佳效率,但电动自行车时速限制在20公里/小时以下,导致无刷电机效率降低,实用性不强。目前其优势在于低噪音。无刷电机采用电子换向方式,配备检测元件以检测极性。
二、电机工作原理
1、有刷电机
电机运行时,线圈与换向器旋转,磁钢与碳刷静止。线圈电流方向交替变化由换相器与电刷完成。电动车行业中的有刷电机分为高速与低速两种。有刷电机由定子与转子两部分组成,定子含磁极,转子含绕组。通电后,转子形成磁场,与定子磁场相互吸引,使电机旋转。通过改变电刷位置,调整定转子磁极夹角,改变电机旋转方向。
2、无刷电机
无刷电机采用电子换向,线圈不动,磁极旋转。通过霍尔元件感知永磁体磁极位置,电子线路适时切换线圈电流方向,保证磁力方向正确,驱动电机。无刷电机控制器可实现有刷电机无法实现的功能,如调整电源切换角、制动电机、反转、锁定电机等。
三、电机区别详析
1、调速方式
两种电机均采用调压控制,但无刷电机需数字控制实现电子换向,有刷电机则通过碳刷换向,可控硅等模拟电路即可控制。
2、性能差异
1) 有刷电机结构简单,技术成熟,历史悠久。
2) 有刷电机响应速度快,起动扭矩大,变速平稳。
3) 有刷电机运行平稳,起制动效果好。
4) 有刷电机控制精度高,应用广泛。
5) 有刷电机成本低,维修方便。
6) 无刷电机无电刷,低干扰。
7) 无刷电机噪音低,运行顺畅。
8) 无刷电机寿命长,低维护成本。
通过以上分析,我们可以看到,有刷电机和无刷电机各有优缺点。在实际应用中,我们需要根据具体需求来选择合适的电机。例如,在电动自行车领域,有刷电机因其成本低、维修方便等优点,仍然占据主导地位。而无刷电机则因其低噪音、长寿命等优势,在高端市场逐渐崭露头角。在选购电机时,我们可以参考皖南电机、安徽皖南电机以及皖南电机价格表 等相关信息,以便做出明智的选择。