导语:电机世界中,两大巨擘有刷电机与无刷电机各有千秋。本文旨在深入探讨这两种电机的性能差异,为广大读者提供详尽的知识。
一、有刷电机的辉煌
有刷电机作为古老而传统的一种技术,其结构简单、技术成熟,是所有旋转式转换器的基石。它以其启动快捷、制动及时和可调速为特点,在众多领域得到了广泛应用。
二、无刷电机的崭新面貌
无刷直流电机则是现代科技之光,以自控运行著称,不仅避免了变频调速下的重载启动问题,还能有效减少振荡和失步。在容量较小的情况下,无刷直流电动机会采用高磁能级稀土钕铁硼材料,这使得它们体积比同等容量三相异步发动机会更小一个座号。
三、性能对比分析
结构优化与成熟度
有刷電機早已根植於歷史,從十九世紀就開始開發;無法克服異步電動機缺陷,直到近幾年才逐漸商用。而無刷電機則是在此後不久即被發明,它們具有簡單結構且易於維護,但技術較新且成本較高。
直流起動與扭矩
有 Brushes 的 Direct Current (DC) Motors 能夠快速響應並提供大量啟動扭矩,而無 Brushes 的 Motor 則因感抗導致功率因數低且啟動扭矩較小,這導致啟動時會伴隨著強烈震動和噪音。
运行平稳性
有 Brushes 的 Motor 通過調壓調速,運行平穩,並具有良好的起停控制效果。相對地,由於無 Brushes 的 Motor 通過變頻控制,因此在起停時可能會產生不穩定的運行以及振盪現象,只在速度保持恒定時才能達到平穩狀態。
控制精度
有 Brushes 的 Direct Current (DC) Motors 可以搭配減速箱和翻碼器使用,使得輸出功率增大,並提高控制精度至毫米級別,這種精密程度適合于精密機床。然而,由於無 Brushes 的 Motor 在啟動與停止時運轉不穩定,所以難以達到相同的位置準確性需要通過限位裝置來實現位置固定。
使用成本與維修便利性
由於有 Brushes 的 DC Motors 結構簡單,便宜且技術成熟,所以廣泛應用于工廠設備、中型加工機床等。但如果故障只需更換碳Brush 即可,每個碳Brush 價格僅需幾元,因此維護成本極低。而無 Brushers 需要更換整部Motor,因為價格昂貴,因此只有在需要恒速操作的情況下才常見,如空調或冰箱等家用產品中使用。
干扰降低與噪音抑制
無 Brushers 消除了電Brush帶來的干擾源,即所謂“火花”,這減少了對周圍電子設備干擾作用。此外,由於沒有摩擦力,大幅降低了噪聲水平,使得模型運作更加順暢安靜。
寿命延長 & 維護需求最小化
最終由於缺乏磨損點(如Brush),Motor 不再需要經常清理或替換磨損部分,這意味著维护极为简单,并可以长期运作而几乎免除维护要求,只需偶尔进行一些基本清洁工作即可。这对于环境友好型设备来说是一个巨大的优势。