空心杯電機(jī)和有刷電機(jī)哪個(gè)好?
空心杯電機(jī)和有刷電機(jī)是兩種應(yīng)用廣泛的驅(qū)動(dòng)電機(jī),哪種驅(qū)動(dòng)電機(jī)更好呢,下面詳細(xì)介紹空心杯電機(jī)和有刷電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)。
空心杯電機(jī)優(yōu)點(diǎn):
1.功率密度高:功率密度是輸出功率與重量或體積的比值,銅板線(xiàn)圈方式的馬達(dá)體積小,性能好。與傳統(tǒng)的線(xiàn)圈相比,銅板線(xiàn)圈方式的感應(yīng)線(xiàn)圈要輕。無(wú)需卷線(xiàn)和有槽硅鋼片,消除了它們產(chǎn)生的渦流和磁滯損耗;銅板線(xiàn)圈方式的渦流損耗很小并且易控制,提高了馬達(dá)的效率,確保了較高的輸出轉(zhuǎn)矩和輸出功率。
2.良好:馬達(dá)的良好在于:銅板線(xiàn)圈方式?jīng)]有卷線(xiàn)和有槽硅鋼片造成的渦流和磁滯損耗;另外,電阻較小,降低了銅損。
3.無(wú)轉(zhuǎn)矩滯后:銅板線(xiàn)圈方式無(wú)有槽硅鋼片,無(wú)磁滯損耗,無(wú)齒槽效應(yīng)減少了速度和轉(zhuǎn)矩波動(dòng)。
4.無(wú)齒槽效應(yīng):銅板線(xiàn)圈方式無(wú)有槽硅鋼片,這就消除了槽與磁石相互作用的齒槽效應(yīng),線(xiàn)圈是沒(méi)有鐵心的結(jié)構(gòu),所有的鋼鐵部件要么一起轉(zhuǎn)動(dòng)(比如,無(wú)刷馬達(dá)),要么全部靜止不動(dòng)(比如,有刷馬達(dá)),齒槽效應(yīng)和轉(zhuǎn)矩滯后現(xiàn)象明顯不存在。
5.啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩低:無(wú)磁滯損耗,無(wú)齒槽效應(yīng),啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩很低。在啟動(dòng)時(shí),通常軸承負(fù)荷是唯一的阻礙。這種方式可以使風(fēng)力發(fā)電機(jī)的啟動(dòng)風(fēng)速很低。
6.轉(zhuǎn)子與定子間無(wú)徑向作用力:由于沒(méi)有靜止的硅鋼片,所以不存在轉(zhuǎn)子與定子間的徑向磁力。在關(guān)鍵應(yīng)用場(chǎng)合中,這一點(diǎn)尤其重要。因?yàn)檗D(zhuǎn)子與定子間的徑向力會(huì)造成轉(zhuǎn)子不穩(wěn)定。減少?gòu)较蛄⒏纳妻D(zhuǎn)子的穩(wěn)定性。
7.速度曲線(xiàn)平滑,噪音小:沒(méi)有槽的硅鋼片,減小了轉(zhuǎn)矩和電壓的諧波。同時(shí),由于馬達(dá)內(nèi)不存在 AC 場(chǎng),所以也沒(méi)有 AC 產(chǎn)生的噪音。僅有軸承和氣流產(chǎn)生的噪音和非正弦波電流造成的振動(dòng)。
8.高速無(wú)刷線(xiàn)圈:高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),電感值小是必要的。電感值小使啟動(dòng)電壓低。通過(guò)增加極數(shù)和減少機(jī)殼的厚度,電感值變小有助于降低馬達(dá)的重量。同時(shí),又提高了功率密度。
9.快速響應(yīng)有刷線(xiàn)圈:銅板線(xiàn)圈方式的有刷馬達(dá),由于感應(yīng)值低,電流對(duì)電壓的波動(dòng)響應(yīng)快。轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小,轉(zhuǎn)矩與電流的響應(yīng)速度相當(dāng)。因此,轉(zhuǎn)子加速度是傳統(tǒng)的馬達(dá)的 2 倍。
空心杯電機(jī)缺點(diǎn):當(dāng)直流電機(jī)處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),如果繞組一相切斷或電源切斷一相接通電源,繞組的發(fā)生的磁場(chǎng)點(diǎn)2個(gè)大小相等,方向相反旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),它們和轉(zhuǎn)子作用發(fā)生的扭矩大小相等,方向相反相互抵消,零起動(dòng)轉(zhuǎn)矩電機(jī)不能啟動(dòng),這便是空心杯減速電機(jī)的缺點(diǎn)。空心杯減速電機(jī)的缺點(diǎn)是一種危險(xiǎn)很大的故障,首先我們需要檢查下直流電機(jī)是否故障,檢查電源電路是否有斷路開(kāi)關(guān),是否有熔保險(xiǎn)絲,然后檢查三相繞組各相有無(wú)斷流現(xiàn)象。
有刷電機(jī)優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,有刷電機(jī)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單,生產(chǎn)加工容易,維修方便,容易控制;直流電機(jī)還具有響應(yīng)快速、較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩、從零轉(zhuǎn)速至額定轉(zhuǎn)速具備可提供額定轉(zhuǎn)矩的性能。運(yùn)行平穩(wěn),起、制動(dòng)效果好有刷電機(jī)是通過(guò)調(diào)壓調(diào)速,所以起動(dòng)和制動(dòng)平穩(wěn),恒速運(yùn)行時(shí)也平穩(wěn)。無(wú)刷電機(jī)通常是數(shù)字變頻控制,先將交流變成直流,直流再變成交流,通過(guò)頻率變化控制轉(zhuǎn)速,所以無(wú)刷電機(jī)在起動(dòng)和制動(dòng)時(shí)運(yùn)行不平穩(wěn),振動(dòng)大,只有在速度恒定時(shí)才會(huì)平穩(wěn)。控制精度高,有刷電機(jī)通常和減速箱、譯碼器一起使用,使的電機(jī)的輸出功率更大,控制精度更高,控制精度可以達(dá)到0.01毫米,幾乎可以讓運(yùn)動(dòng)部件停在任何想要的地方。所有精密機(jī)床都是采用直流電機(jī)控制精度。
有刷電機(jī)缺點(diǎn):電刷和換向器之間有摩擦,造成效率降低、噪音增加、容易發(fā)熱,有刷電機(jī)的壽命要比無(wú)刷短幾倍。維護(hù)麻煩,需要不停的換電刷。因?yàn)殡娮璐?,效率低、輸出功率少。電刷和換向器摩擦?xí)鸹鸹?,干擾大。