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為什么電動工具一般都用有刷電機,能不能用無刷電機?

時間: 2021-07-15 20:06
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  主要是有刷電機的能量密度比無刷電機要大,不僅僅是電動工具上使用了有刷電機,汽車摩托車的啟動電機,也往往使用了有刷電機,兩種負荷的啟動過程,都是需要非常大的啟動扭矩,瞬間啟動電流,可能會超過10倍以上的額定電流,有刷電機有成本和體積優勢。

  一般電動工具上使用的有刷電機,是串勵電機,這種電機可以交直流兩用的,啟動扭矩非常大,轉速高,轉速調整容易,電源通用性強,而且體積小,這個特點相信用過電動工具的人都有體會的,太重太大的東西,手持著根本不好操作。而這種電機的結構簡單,所以生產成本比較低下,另外控制上電路上也很簡單,幾乎是有電源給過來就可以工作了,斷開電源就可以停止工作。

  但是這種串勵電機,帶碳刷來換相的,碳刷是易損件,使用一段時間后碳刷需要更換,如果有些粉塵之類進入到碳刷和整流子之間,磨損會加劇,而且容易直接爛掉。另外因為碳刷存在,可以高速時候會有一定的噪音,使用起來不是很舒適。

  而無刷電機,使用電子霍爾元件來模仿碳刷換相,這樣理論上它可以解決了碳刷容易磨損的問題,給維護上帶來方便可靠,而且噪音降低了很多。

  無刷電機,本質是一種交流電機,需要輪流給各相的線圈脈沖電壓導通,所以需要母線上有穩定的直流電源供電給可以工作,如果沒有直流電,需要讓交流電整流后變成直流才可以使用,而控制線圈之間導通,需要很多開關管,而霍爾信號采集和處理,需要相關的電路和控制芯片,因為無刷電機的控制部分比有刷電機要復雜很多,這樣成本會貴很多,而且霍爾有要接線,如果線斷了,也會影響使用的。

  因為無刷電機算是機電一體化的系統,體積上也會比有刷電機大,而且因為扭矩和高速性能上和有刷電機有差異,所以目前在洗衣機,排風扇,電吹風,吸塵器等家電設備上,依然大規模使用了有刷電機。


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