要說無刷電機和有刷電機的區別,就要先了解這兩者的共同之處,不管是無刷電機還是有刷電機,都屬于直流電機。直流電機是指馬達產品將輸入的直流電能轉換成機械能的旋轉電機(直流電動機)。直流電機的基本結構是由定子和轉子兩大部分組成。直流電機通電運行時,靜止不動的部分稱為定子,定子的主要作用是產生磁場,由機座、主磁極、換向極、端蓋、軸承和電刷裝置(無刷電機沒有電刷裝置)等組成。運行時轉動的部分稱為轉子,其主要作用是產生電磁轉矩和感應電動勢,是直流電機進行能量轉換的樞紐,所以通常又稱為電樞,由轉軸、電樞鐵心、電樞繞組、換向器和散熱風扇等組成。下面我們從幾個方面進行分析區別:
1.結構組成上
雖然無刷電機和有刷電機都有轉子和定子,但兩者結構組成是不同的,有刷電機是內含電刷裝置(碳刷頭)的將電能轉換成機械能(電動機)的旋轉電機。無刷電機是內部不含電刷裝置的將電能轉換成機械能(電動機)的旋轉電機。從上面兩種電機結構圖可以看出不同:無刷電機(右圖),有刷電機(左圖)。有刷電機定子上有磁極(永久磁鐵),轉子有繞組漆包銅線圈,通電后,轉子上也形成磁場(磁極),定子和轉子的磁極之間有一個夾角,在定轉子磁場(N極和S極之間)的相互吸引下,使電機旋轉。無刷電機由電動機主體和驅動器組成,沒有碳刷頭和換向器,通過霍爾傳感器實現電子換向,定子有繞組漆包銅線圈,中間是永磁體轉子。
2.工作原理上
工作時,有刷電機采用機械換向,磁極不動,線圈旋轉。線圈和換向器旋轉,磁鋼和碳刷不轉,線圈電流方向的交替變化是隨電機轉動的換向器和電刷來完成的。而無刷電機工作時,利用電力電子技術(變頻器)輸入控制訊號到馬達,以切換直流電的開關和通過的線圈組,而得到力矩使轉子轉動,通過霍爾傳感器實現電子換向。
3.各自優點
有刷電機是所有電機的基礎,它具有啟動快、制動及時、可在大范圍內平滑地調速、控制電路相對簡單、結構簡單、價格實惠、控制簡單、性能比較穩定、生產加工容易、維修方便等特點。有刷電機運行平穩,起動、制動效果好,因為有刷電機是通過調壓調速,所以起動和制動平穩,恒速運行時也平穩。無刷直流電機的運轉效率、低速轉矩、轉速精度等都比任何控制技術的變頻器還要好,無刷電機沒有碳刷頭,所以沒有了有刷電機運轉時產生的電火花,這樣就極大減少了電火花對遙控無線電設備的干擾;沒有碳刷頭,所以摩擦大大減少,噪音也隨著減少;沒有碳刷頭,不用更換碳刷頭,使用壽命也大大增加。當然價格(使用成本)會比有刷電機要貴。
隨著新技術的發展,無刷電機的價格也在慢慢降低,整體優勢要明顯大于有刷電機,但是至于選擇什么類型的電機,始終要取決于客戶的應用需求。