音响|无刷直流电机最强科普(收藏版)( 四 )


汽车领域
除了核心发动机外 , 在雨刷器、电动车门、汽车空调、电动车窗等部位都有电机的身影 。 随着汽车工业向着节能环保的方向发展 , 所使用的电机也必须满足高效率、低能耗的标准 。 而无刷直流电机的低噪声、寿命长、无火花干扰、方便集中控制等优点完全符合 , 随着其调速技术的日益成熟 , 性价比会越来越高 , 它在汽车电机驱动的各个环节中的应用会更加广泛 。
医疗设备领域
在国外 , 对无刷直流电机的使用已经较为普遍 , 可以用来驱动人工心脏中的小型血泵;在国内 , 手术用高速器具的高速离心机、热像仪和测温仪的红外激光调制器都使用了无刷直流电机 。
家用电器领域
“变频”技术已非常普遍 , 作为中国家电的标志逐渐占据了大部分的消费市场 , “直流变频”受到生产厂商的青睐 , 已有逐渐替换掉“交流变频”的转变趋势 。 这种转变实质上就是家电所用的电机由感应电机向无刷直流电机及其控制器的过渡 , 以达到节能环保、低噪智能、舒适性高的要求 。 无刷直流电机的发展方向与电力电子、传感器、控制理论等技术的发展方向相同 , 它是多种技术相结合的产物 , 它的发展取决于与之相关的每一种技术的革新与进步 。
办公计算机外围设备、电子数码消费品领域
比如在生活中常见的打印机、传真机、复印机、硬盘驱动器、软盘驱动器、电影摄影机等 , 在它们的主轴和附属运动的带动控制中 , 都有无刷直流电机的身影 。
无刷直流电机与有刷直流电机的区别
无刷直流电机与有刷直流电机的对比
(1)工作原理的区别:有刷电机采用机械换向 , 磁极不动 , 线圈旋转 。 有刷电机的主要结构就是定子+转子+电刷 , 通过旋转磁场获得转动力矩 , 从而输出动能 。 电刷与换向器不断接触摩擦 , 在转动中起到导电和换相作用 。
无刷电机采取电子换向 , 线圈不动 , 磁极旋转 。 无刷直流电机由电机主体和驱动器组成 , 是一种典型的机电一体化产品 。 无刷电机通过霍尔元件 , 感知永磁体磁极的位置 , 根据这种感知 , 使用电子线路 , 适时切换线圈中电流的方向 , 保证产生正确方向的磁力 , 来驱动电机 。
(2)性能的区别:有刷直流电机技术更为成熟、起动响应速度更快 , 起动扭矩更大 , 运行更平、控制精度更高 。 直流有刷电机机构简单 , 生产加工容易 , 在19世纪便得到了广泛应用 , 技术发展较为成熟 。 而无刷直流电机近十几年才慢慢投入商业运营 , 技术较为不成熟 。 直流有刷电机起动响应速度快 , 起动扭矩大 , 变速平稳 , 而无刷电机起动电阻大(感抗) , 起动扭矩相对较小 。 直流有刷电机输出功率更大 , 控制精度更高 , 控制精度可以达到0.01毫米 , 几乎可以让运动部件停在任何想要的地方 。 所有精密机床都是采用直流电机控制精度 。
无刷直流电机干扰更低、噪音更低、寿命更长、维护成本更低 。 相对有刷直流电机 , 无刷直流电机去除了电刷 , 最直接的变化就是没有了有刷电机运转时产生的电火花 , 这样就极大减少了电火花对遥控无线电设备的干扰 。 无刷电机没有了电刷 , 运转时摩擦力大大减小 , 运行顺畅 , 噪音会低许多 , 这个优点对于模型运行稳定性是一个巨大的支持 。 少了电刷 , 无刷电机的磨损主要是在轴承上了 , 从机械角度看 , 无刷电机几乎是一种免维护的电机了 , 必要的时候 , 只需做一些除尘维护即可 。
(3)调速方式的区别:实际上两种电机的控制都是调压 , 只是由于无刷直流采用了电子换向 , 所以要有数字控制才可以实现了 , 而有刷直流是通过碳刷换向的 , 利用可控硅等传统模拟电路都可以控制 , 比较简单 。