【每日分享】无刷电机VS有刷电机，优缺点对比

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`直流电机主要有直流有刷电机和无刷直流电机两种。
　　1．  有刷直流电机
　　直流电机以良好的启动性能、调速性能等优点著称，其中属于直流电机一类的有刷直流电机采用机械换向器，使得驱动方法简单，其模型示意图如图 1.2 所示。
　　电机主要由永磁材料制造的定子、绕有线圈绕组的转子（电枢）、换向器和电刷等构成。只要在电刷的A和B两端通入一定的直流电流，电机的换向器就会自动改变电机转子的磁场方向，这样，直流电机的转子就会持续运转下去。

由些可见，换向器和电刷在直流电机中扮演着重要的角色，虽然它可以简化电机控制器的结构，但是，它自身却存在一定的缺点：
　　z  结构相对复杂，增加了制造成本；
　　z  容易被环境（如灰尘等）影响，降低了工作的可靠性；
　　z  换向时会产生火花，限制了使用范围；
　　z  容易损坏，增加了维护成本等。
　　2．  无刷直流电机
　　无刷直流电机（Brushless Direct Current Motor, BLDCM）的诞生，克服了有刷直流电机的先天性缺陷，以电子换向器取代了机械换向器，所以无刷直流电机既具有直流电机良好的调速性能等特点，又具有交流电机结构简单、无换向火花、运行可靠和易于维护等优点。
　　图 1.3 所示无刷直流电机模型，它是从图 1.2转化过来的模型。它主要由用永磁材料制造的转子、带有线圈绕组的定子和位置传感器（可有可无）组成。可见，它和直流电机有着很多共同点，定子和转子的结构差不多（原来的定子变为转子，转子变为定子），绕组的连线也基本相同。但是，结构上它们有一个明显的区别：无刷直流电机没有直流电机中的换向器和电刷，取而代之的是位置传感器。这样，电机结构就相对简单，降低了电机的制造和维护成本，但无刷直流电机不能自动换向（相），牺牲的代价是电机控制器成本的提高（如同样是三相直流电机，有刷直流电机的驱动桥需要 4 只功率管，而无刷直流电机的驱动桥则需要 6 只功率管）。
　　图 1.3 所示为其中一种小功率三相、星形连接、单副磁对极的无刷直流电机，它的定子在内，转子在外，结构和图 1.2 所示的直流电机很相似。另一种无刷直流电机的结构和这种刚刚相反，它的定子在外，转子在内，即定子是线圈绕组组成的机座，而转子用永磁材料制造。

无刷直流电机有以下的特点：
　　z  无刷直流电机的外特性好，能够在低速下输出大转矩，使得它可以提供大的起动转矩；
　　z  无刷直流电机的速度范围宽，任何速度下都可以全功率运行；
　　z  无刷直流电机的效率高、过载能力强，使得它在拖动系统中有出色的表现；
　　z  无刷直流电机的再生制动效果好，由于它的转子是永磁材料，制动时电机可以进入发
　　电机状态；
　　z  无刷直流电机的体积小，功率密度高；
　　z  无刷直流电机无机械换向器，采用全封闭式结构，可以防止尘土进入电机内部，可靠
　　性高；
　　z  无刷直流电机比异步电机的驱动控制简单。

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松山归人 · 2021-3-30 13:43:12

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王栋春 · 2021-3-30 22:00:40

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