據(jù)市場調(diào)研發(fā)現(xiàn)
無刷電機(jī)消除了與電刷相關(guān)的磨損和電弧問題，通常比有刷電機(jī)更高效、更耐用，因此其在新建項目和應(yīng)用中所占的總市場份額高達(dá)90%以上。雖然傳統(tǒng)系統(tǒng)通常可從將有刷電機(jī)更換為無刷電機(jī)中獲益，但在一些情況下，如當(dāng)控制電子設(shè)備需保持相當(dāng)?shù)暮喕潭葧r，有刷電機(jī)則是更好的選擇。那么就有刷和無刷而言，具體應(yīng)該如何為自己的設(shè)備應(yīng)用選擇更合適的電機(jī)呢？接下來小科將帶你一探究竟！
01 有刷VS無刷——結(jié)構(gòu)比較
兩種電機(jī)的主要區(qū)別就在于：一種有電刷，另一種沒有電刷。
有刷直流電機(jī)配有一個有槽鐵芯，其繞組連接到換向器，它通過電刷將電流傳送到繞組。由于配有換向片和電刷組件，有刷電機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，但它只需2-4根用于電機(jī)和控制器的電線，因此它更易于通過轉(zhuǎn)矩-速度線性關(guān)系進(jìn)行控制。
而在無刷電機(jī)中，電子換向決定了定子繞組通電的順序，而不是使用物理換向器和電刷，它們的機(jī)械結(jié)構(gòu)更加簡單，但是微處理器和控制架構(gòu)更加復(fù)雜，電機(jī)和控制器需要多達(dá)8根電線。
02 有刷VS無刷——性能比較
在大多數(shù)應(yīng)用中，無刷電機(jī)的總體性能要優(yōu)于有刷電機(jī)。它功率更高、外形更小、轉(zhuǎn)矩密度更大、速度更大、控制更復(fù)雜，可實現(xiàn)更精確的速度和位置，并且更易于散熱。由于沒有電刷，內(nèi)部摩擦更少，因此效率更高、更耐用。
雖然有刷電機(jī)的性能看似不如無刷電機(jī)，但它們也有一些其他優(yōu)勢。由于槽數(shù)較多，有刷電機(jī)的轉(zhuǎn)矩波動要低于無刷電機(jī)（轉(zhuǎn)矩波動的相關(guān)信息請參見“知識小課堂——齒槽轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩波動知多少？”）。此外，它們還具有高失速轉(zhuǎn)矩，并可在低速時提供平穩(wěn)的高轉(zhuǎn)矩。
03 有刷VS無刷——如何選擇
對于系統(tǒng)設(shè)計要求高性能和復(fù)雜控制的新建項目和應(yīng)用，無刷電機(jī)是默認(rèn)的選擇。而有刷電機(jī)上的電刷和換向器會磨損，從而限制了電機(jī)壽命。此外，它們在使用時還會產(chǎn)生電火花，因此通常不適用于危險場所。盡管如此，有刷電機(jī)在需要大通孔的應(yīng)用中仍然具有優(yōu)勢，因為其通孔尺寸最大可達(dá)電機(jī)外徑的70%。同時，當(dāng)應(yīng)用需要特殊的性能要求時，有刷電機(jī)可能更合適。例如，與簡單的控制器配合使用時，它在某些應(yīng)用中非常實用：
適用場景
1 較大的通孔直徑/電機(jī)外徑（OD）比
2 可在低轉(zhuǎn)速（<100 rpm）下利用高轉(zhuǎn)矩的速度控制系統(tǒng)
3 需要穩(wěn)定保持負(fù)載的定位系統(tǒng)，高失速轉(zhuǎn)矩可滿足這一要求
4 由于升級控制架構(gòu)從而將有刷電機(jī)更換成無刷電機(jī)導(dǎo)致成本過高的傳統(tǒng)應(yīng)用
04 是否將有刷升級成無刷？
傳統(tǒng)系統(tǒng)中的有刷電機(jī)可以升級成無刷電機(jī)，但這并不僅僅是將一種電機(jī)換成另一種電機(jī)。相比于有刷電機(jī)簡單的電機(jī)控制，無刷電機(jī)使用電子方式來確定定子通電的順序。這將需要升級系統(tǒng)的電子控制器。而電機(jī)只是系統(tǒng)的一個組件，因此必須將系統(tǒng)視為一個整體來確定其是否可以從改用無刷電機(jī)獲益，或是仍然保持當(dāng)前架構(gòu)。
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雖然現(xiàn)代高性能系統(tǒng)普遍使用無刷電機(jī)，但是有刷電機(jī)更適合用于需要高失速轉(zhuǎn)矩、低速高轉(zhuǎn)矩或簡單控制的舊系統(tǒng)或新系統(tǒng)？茽柲Ω鶕碛猩詈竦墓こ毯彤a(chǎn)品專業(yè)知識，以及廣泛的標(biāo)準(zhǔn)和定制電機(jī)組合，可提供各種服務(wù)，包括為現(xiàn)有的模擬系統(tǒng)提供支持、開發(fā)全新的無刷系統(tǒng)，以及將系統(tǒng)從有刷電機(jī)升級為無刷電機(jī)。致力于為你的設(shè)備應(yīng)用選擇高度適配的運動控制方案及產(chǎn)品，實現(xiàn)出色的性能。