直流電機有刷和無刷的區(qū)別？西瑪電機向您分享

直流電機分為有刷電機和無刷電機，它們在多個方面存在顯著差異：

一、工作原理

有刷電機：采用機械換向，磁極不動，線圈旋轉(zhuǎn)。電機工作時，線圈和換向器旋轉(zhuǎn)，磁鋼和碳刷不轉(zhuǎn)，線圈電流方向的交替變化是隨電機轉(zhuǎn)動的換相器和電刷來完成的。碳電極在線圈接線頭上滑動實現(xiàn)變向，稱為碳刷。

無刷電機：采取電子換向，線圈不動，磁極旋轉(zhuǎn)。換相的工作交由控制器中的控制電路（一般為霍爾傳感器+控制器，更先進的技術(shù)是磁編碼器）來完成。霍爾元件感知永磁體磁極的位置，使電子線路實時切換線圈中電流方向，來驅(qū)動電機。

二、性能特點

調(diào)速方式：

有刷電機：調(diào)整供電電壓高低，改變磁場強度，達(dá)到改變轉(zhuǎn)速的目的，即變壓調(diào)速。

無刷電機：調(diào)速供電電壓不變，改變電調(diào)的控制信號，改變MOS管的開關(guān)速率，實現(xiàn)改變轉(zhuǎn)速的目的，即變頻調(diào)速。

啟動與制動：

有刷電機：通過調(diào)壓調(diào)速，所以起動和制動平穩(wěn)，恒速運行時也平穩(wěn)。

無刷電機：通常是數(shù)字變頻控制，先將交流變成直流，直流再變成交流，通過頻率變化控制轉(zhuǎn)速，所以無刷電機在起動和制動時運行不平穩(wěn)，振動大，只有在速度恒定時才會平穩(wěn)。

噪音與磨損：

有刷電機：電刷與線圈接線頭之間通斷交替，會發(fā)生電火花，產(chǎn)生電磁波，干擾電子設(shè)備，同時碳刷與換向器之間存在摩擦，因此會產(chǎn)生一定的噪音，并導(dǎo)致電刷磨損嚴(yán)重，需要定期更換碳刷。

無刷電機：消除了有刷的缺點，運轉(zhuǎn)時摩擦力大大減小，運行順暢，噪音會低許多。磨損主要是在軸承上，從機械角度看，無刷電機幾乎是一種免維護的電動機，必要時只需做一些除塵維護即可。

壽命：

有刷電機：由于碳刷磨損等問題，可連續(xù)工作5000小時左右，常規(guī)的使用壽命2~3年。

無刷電機：去除了電刷，磨損小，可連續(xù)工作20000小時左右，常規(guī)的使用壽命7~10年。

三、應(yīng)用場景

有刷電機：由于結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)加工容易、維修方便、容易控制，且響應(yīng)快速、起動轉(zhuǎn)矩大，從零轉(zhuǎn)速至額定轉(zhuǎn)速具備可提供額定轉(zhuǎn)矩的性能，所以一經(jīng)問世就得到了廣泛應(yīng)用。例如，直流有刷電機通常和減速箱、譯碼器一起使用，使電機的輸出功率更大，控制精度更高，控制精度可以達(dá)到0.01毫米，廣泛應(yīng)用于各種精密機床。此外，還用于各種機械設(shè)備和電子產(chǎn)品中。

無刷電機：具有高效率、高功率密度、低噪音、長壽命和易于控制等優(yōu)點，因此在許多應(yīng)用中具有廣泛的應(yīng)用前景。如電動汽車、工業(yè)機器人、家用電器（如變頻空調(diào)、冰箱）、醫(yī)療設(shè)備和辦公設(shè)備、航空航天和軍事裝備、數(shù)控機床和自動化生產(chǎn)線等。此外，無刷電機的設(shè)備還可以運用于乳制品行業(yè)、釀造行業(yè)、肉制品加工行業(yè)、豆制品加工行業(yè)、飲料加工行業(yè)、糕點加工業(yè)、藥品業(yè)、電子精密廠等更高要求的無塵車間。

四、成本與維護

有刷電機：技術(shù)成熟，使用成本低，維修方便，電刷磨損后只需更換即可。

無刷電機：技術(shù)相對復(fù)雜，價格較高，損壞后通常只能整體更換，維修成本較高。

綜上所述，直流電機的有刷和無刷版本各有其獨特的優(yōu)缺點，適用于不同的應(yīng)用場景。在選擇時，需要根據(jù)具體需求進行權(quán)衡。

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