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對無刷電機存在的誤區
2018/11/7 16:27:21


其實,無刷電機是屬于交流電機的一種,是三相交流永磁電機的一種,輸入模型無刷電機3根導線的電流是交流電,只不過這種的交流電并不是一般的50HZ的市電正弦波,而是通過從無刷電機的控制器(俗稱無刷電調)調制出來的一種三相交變式的矩形波,頻率比50HZ高很多,而且隨著無刷電機轉速的變化而變化.

無刷電機的內部機械結構解析

結構上,無刷步進電機和有刷步進電機有相似之處,也有轉子和定子,只不過其內部和有刷電機內部的結構相反;有刷電機的轉子是線圈繞組,和動力輸出軸相連,定子是永磁磁鋼;無刷電機的轉子是永磁磁鋼,連同外殼一起和輸出軸相連,定子是繞組線圈,去掉了有刷電機用來交替變換電磁場的換向電刷,故稱之為無刷電機(Brushless motor)

總結:

1.有刷電機:

定子為永磁磁鋼,轉子為線圈繞組,與動力輸出軸相連。

2.無刷電機:

定子為線圈繞組,轉子為永磁磁鋼,與動力輸出軸相連。

無刷電機簡明運行原理

簡單而言,依靠改變輸入到無刷電機定子線圈上的電流波交變頻率和波形,在繞組線圈周圍形成一個繞電機幾何軸心全轉的磁場,這個磁場驅動轉子上的永磁磁鋼轉動,電機就轉起來了,電機的性能和磁鋼數量、磁鋼磁通強度、電機輸入電壓大小等因素有關,更與無刷電機的控制性能有很大關系,因為輸入的是直流電,電流需要電子調速器將其變成3相交流電,還需要從遙控器接收機那里接收控制信號,控制電機的轉速,以滿足模型使用需要。

總的來說,無刷電機的結構是比較簡單的,真正決定其使用性能的還是無刷電子調速器,好的電子調速器需要有單片機控制程序設計、電路設計、復雜加工工藝等過程的總體控制,所以價格要比有刷電機高出很模型無刷與有刷電機性能比較有刷電機的缺點

模友們可能覺得奇怪,怎么一上來就挑有刷的毛病;呵呵,我把下面的缺點說出來,大家就知道有刷電機的毛病不小了。

1、摩擦大,損耗大

老模友們在以前玩有刷電機的時候都碰到這個問題,那就是使用電機一段時間以后,需要打開電機來清理電機的碳刷,費時費力,維護強度不亞于來一次家庭大掃除。

2、發熱大,壽命短

由于有刷電機的結構原因,電刷和換向器的接觸電阻很大,造成電機整體電阻較大,容易發熱,而永磁體是熱敏元件,如果溫度太高的話,磁鋼是會退磁的,使電機性能下降,影響有刷電機的壽命。

3、效率低,輸出功率小

上面說到的有刷電機發熱問題,很大程度是因為電流做功在電機內部電阻上了,所以電能有很大程度轉化為了熱能,所以有刷電機的輸出功率不大,效率也不高。

無刷電機的優點

1、低干擾

無刷電機去除了電刷,最直接的變化就是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。

2、低噪音低

無刷電機沒有了電刷,運轉時摩擦力大大減小,運行順暢,噪音會低許多,這個優點對于模型運行穩定性是一個巨大的支持。

3、長壽命

少了電刷,無刷電機的磨損主要是在軸承上了,從機械角度看,無刷電機幾乎是一種免維護的電動機了,必要的時候,只需做一些除塵維護即可。

上下一比較,就知道無刷電機相對于有刷電機的優勢在哪里了,但是萬事都不是絕對的,有刷電機低速扭力性能優異、轉矩大等性能特點是無刷電機不可替代的,不過就無刷電機的使用方便性來看,隨著無刷控制器的成本下降趨勢和國內外無刷技術的發展與市場競爭,無刷動力系統正在高速的發展與普及階段重,這也極大促進了模型運動的發展。



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