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登錄有刷電機的案例
動圖搞清楚有刷電機與無刷電機那些事兒!
2、無刷馬達調速過程是馬達的供電電源的電壓不變,改變電調的控制信號,通過微處理器再改變大功率MOS管的開關速率,來實現轉速的改變。這一過程被稱之為變頻調速。
性能差異
TI的一個介紹視頻關于有刷電機與無刷電機的對比,如下圖所示,很完整。
1、有刷電機結構簡單、開發時間久、技術成熟
早在十九紀誕生電機的時候,產生的實用性電機就是無刷形式,即交流鼠籠式異步電動機,這種電動機在交流電產生以后得到了廣泛的應用。但是,異步電動機有許多無法克服的缺陷,以致電機技術發展緩慢。尤其是直流無刷電機一直無法投入商業運營,伴隨著電子技術的日新月異,直至近幾年才慢慢投入商業運營,就其實質來說依然屬于交流電機范疇。
無刷電機誕生不久,人們就發明了直流有刷電機。由于直流有刷電機機構簡單,生產加工容易,維修方便,容易控制;直流電機還具有響應快速、較大的起動轉矩、從零轉速至額定轉速具備可提供額定轉矩的性能,所以一經問世就得到了廣泛應用。
2、直流有刷電機響應速度快,起動扭矩大
直流有刷電機起動響應速度快,起動扭矩大,變速平穩,速度從零到最大幾乎感覺不到振動,起動時可帶動更大的負荷。無刷電機起動電阻大(感抗),所以功率因素小,起動扭矩相對較小,起動時有嗡嗡聲,并伴隨著強烈震動,起動時帶動負荷較小。
3、直流有刷電機運行平穩,起、制動效果好
有刷電機是通過調壓調速,所以起動和制動平穩,恒速運行時也平穩。
展開 【電氣知識】有刷電機 VS 無刷電機,究竟有啥區別?
今天分享一下關于有刷、無刷電機的區別,首先我們先了解一下電機的分類!
原來電機還分直流電機、交流電機這兩種,而無刷電機、有刷電機是劃分到直流電機這一類別,那么問題來了,同屬一個類別的無刷、有刷究竟有何區別呢?
一、從組成結構區分
附視頻講解:
二、從工作原理區分
LearnEngineering制作的動畫,講解了無刷直流電動機的工作原理。
無刷直流電機主要由用永磁材料制造的轉子、帶有線圈繞組的定子和位置傳感器(可有可無)組成!
附視頻講解:
無刷直流電機由電動機主體和驅動器組成,是一種典型的機電一體化產品。由于無刷直流電動機是以自控式運行的,所以不會像變頻調速下重載啟動的同步電機那樣在轉子上另加啟動繞組,也不會在負載突變時產生振蕩和失步。
無刷就是有刷電機中的“電刷”沒有了,電刷在有刷電機里扮演的角色是通過換向器向轉子里的線圈通電。
看完上邊兩個視頻之后對無刷、有刷電機有更深刻的了解了嗎? 那么小編再次提問,沒有電刷的電機是如何向轉子里的線圈通電的呢?
原來無刷電機采用永磁體來做轉子,轉子里是沒有線圈的。由于轉子里沒有線圈,所以不需要用于通電的換向器和電刷。取而代之的是作為定子的線圈。(如下圖所示)
無刷電機的起源從頭來講也是比較簡單的:大部分有刷直流電機的問題都來自于電刷。
電刷可能打火花、磨損、產生很強的噪音并產生很大一部分功耗,導致速度被嚴重限制,且不容易冷卻。
這意味著您不能在任何易燃物周圍、需要長使用壽命、靜音或高效率的應用條件下、在任何高速或高功耗系統中使用有刷直流電機。
這都是電刷顯著的缺點,取消電刷就可以解決這些問題,但是不好的地方是同時消除了機械換向。
展開 有刷電機 VS 無刷電機,究竟有啥區別?
今天分享一下關于有刷、無刷電機的區別,首先我們先了解一下電機的分類!
原來電機還分直流電機、交流電機這兩種,而無刷電機、有刷電機是劃分到直流電機這一類別,那么問題來了,同屬一個類別的無刷、有刷究竟有何區別呢?
一、從組成結構區分
二、從工作原理區分
LearnEngineering制作的動畫,講解了無刷直流電動機的工作原理。
無刷直流電機主要由用永磁材料制造的轉子、帶有線圈繞組的定子和位置傳感器(可有可無)組成!
無刷直流電機由電動機主體和驅動器組成,是一種典型的機電一體化產品。由于無刷直流電動機是以自控式運行的,所以不會像變頻調速下重載啟動的同步電機那樣在轉子上另加啟動繞組,也不會在負載突變時產生振蕩和失步。
無刷就是有刷電機中的“電刷”沒有了,電刷在有刷電機里扮演的角色是通過換向器向轉子里的線圈通電。
原來無刷電機采用永磁體來做轉子,轉子里是沒有線圈的。由于轉子里沒有線圈,所以不需要用于通電的換向器和電刷。取而代之的是作為定子的線圈。(如下圖所示)
無刷電機的起源從頭來講也是比較簡單的:大部分有刷直流電機的問題都來自于電刷。
電刷可能打火花、磨損、產生很強的噪音并產生很大一部分功耗,導致速度被嚴重限制,且不容易冷卻。
展開 為什么電動工具一般都用有刷電機,用無刷電機不行嗎?
為什么電動工具(比如手電鉆、角磨機等)一般都用有刷電機,而不是無刷電機?要想搞明白,這個還真是用一兩句話講不清楚。
直流電機分為有刷電機和無刷電機,這里所說的“刷”是指碳刷。那碳刷長什么樣呢?
那直流電機為什么要碳刷呢?有碳刷和沒碳刷有什么不一樣呢?我們接著往下看!
直流有刷電機原理
如圖1所示,這是一個直流有刷電機結構模型圖。兩個固定的異性磁鐵,中間放置一個線圈,線圈兩端分別接在兩個半圓形的銅環上,銅環兩端與固定的碳刷相接觸,然后給碳刷兩端分別接上直流電源。
▲ 圖1
接上電源以后,電流如圖1中箭頭所示。根據左手定則,黃色線圈受到垂直向上的電磁力;藍色線圈受到垂直向下的電磁力。電機轉子開始作順時針旋轉,旋轉90度以后,如圖2所示:
▲ 圖2
此時,碳刷剛好在兩個銅環中間空隙處,整個線圈回路沒有電流。但是在慣性的作用下,轉子依然在繼續旋轉。
▲ 圖3
轉子在慣性的作用下轉到上述位置時,線圈電流如圖3所示。根據左手定則,藍色線圈受到垂直向上的電磁力;黃色線圈受到垂直向下的電磁力。電機轉子繼續作順時針旋轉,旋轉90度以后,如圖4所示:
▲ 圖4
此時,碳刷剛好也在兩個銅環中間空隙處,整個線圈回路沒有電流。但是在慣性的作用下,轉子依然在繼續旋轉。然后又重復上述步驟,一直循環下去。
直流無刷電機
如圖5所示,這是一個直流無刷電機結構模型圖。
展開 
為什么電動工具一般都用有刷電機,用無刷電機不行嗎
否則在鉆孔時,電機很容易因為鉆頭卡住而無法運轉。
試想一下,有刷直流電機價格低、啟動轉矩大、能帶重負荷;無刷電機雖然故障率低,壽命長,但是價格貴,啟動轉矩遠不如有刷電機。如果讓你選,你會怎么選,我想答案不言而喻。
為什么電動工具一般都用有刷電機,用無刷電機不行嗎?
為什么電動工具(比如手電鉆、角磨機等)一般都用有刷電機,而不是無刷電機?要想搞明白,這個還真是用一兩句話講不清楚。
直流電機分為有刷電機和無刷電機,這里所說的“刷”是指碳刷。那碳刷長什么樣呢?
那直流電機為什么要碳刷呢?有碳刷和沒碳刷有什么不一樣呢?我們接著往下看!
直流有刷電機原理
如圖1所示,這是一個直流有刷電機結構模型圖。兩個固定的異性磁鐵,中間放置一個線圈,線圈兩端分別接在兩個半圓形的銅環上,銅環兩端與固定的碳刷相接觸,然后給碳刷兩端分別接上直流電源。
圖1
接上電源以后,電流如圖1中箭頭所示。根據左手定則,黃色線圈受到垂直向上的電磁力;藍色線圈受到垂直向下的電磁力。電機轉子開始作順時針旋轉,旋轉90度以后,如圖2所示:
圖2
此時,碳刷剛好在兩個銅環中間空隙處,整個線圈回路沒有電流。但是在慣性的作用下,轉子依然在繼續旋轉。
圖3
轉子在慣性的作用下轉到上述位置時,線圈電流如圖3所示。根據左手定則,藍色線圈受到垂直向上的電磁力;黃色線圈受到垂直向下的電磁力。電機轉子繼續作順時針旋轉,旋轉90度以后,如圖4所示:
圖4
此時,碳刷剛好也在兩個銅環中間空隙處,整個線圈回路沒有電流。但是在慣性的作用下,轉子依然在繼續旋轉。然后又重復上述步驟,一直循環下去。
直流無刷電機
如圖5所示,這是一個直流無刷電機結構模型圖。
展開 【電氣知識】為什么電動工具一般都用有刷電機,用無刷電機不行嗎?
為什么電動工具(比如手電鉆、角磨機等)一般都用有刷電機,而不是無刷電機?要想搞明白,這個還真是用一兩句話講不清楚。
直流電機分為有刷電機和無刷電機,這里所說的“刷”是指碳刷。那碳刷長什么樣呢?
那直流電機為什么要碳刷呢?有碳刷和沒碳刷有什么不一樣呢?我們接著往下看!
直流有刷電機原理
如圖1所示,這是一個直流有刷電機結構模型圖。兩個固定的異性磁鐵,中間放置一個線圈,線圈兩端分別接在兩個半圓形的銅環上,銅環兩端與固定的碳刷相接觸,然后給碳刷兩端分別接上直流電源。(我們推薦你關注“機械工程師”公眾號,第一時間掌握干貨知識、行業信息)
▲ 圖1
接上電源以后,電流如圖1中箭頭所示。根據左手定則,黃色線圈受到垂直向上的電磁力;藍色線圈受到垂直向下的電磁力。電機轉子開始作順時針旋轉,旋轉90度以后,如圖2所示:
▲ 圖2
此時,碳刷剛好在兩個銅環中間空隙處,整個線圈回路沒有電流。但是在慣性的作用下,轉子依然在繼續旋轉。
▲ 圖3
轉子在慣性的作用下轉到上述位置時,線圈電流如圖3所示。根據左手定則,藍色線圈受到垂直向上的電磁力;黃色線圈受到垂直向下的電磁力。電機轉子繼續作順時針旋轉,旋轉90度以后,如圖4所示:
▲ 圖4
此時,碳刷剛好也在兩個銅環中間空隙處,整個線圈回路沒有電流。但是在慣性的作用下,轉子依然在繼續旋轉。然后又重復上述步驟,一直循環下去。
直流無刷電機
如圖5所示,這是一個直流無刷電機結構模型圖。
展開 【知識分享】有刷電機與無刷電機的區別
直流電機分為有刷電機和無刷電機,這里所說的“刷”是指碳刷。那碳刷長什么樣呢?
那直流電機為什么要碳刷呢?有碳刷和沒碳刷有什么不一樣呢?我們接著往下看!
直流有刷電機原理
如圖1所示,這是一個直流有刷電機結構模型圖。兩個固定的異性磁鐵,中間放置一個線圈,線圈兩端分別接在兩個半圓形的銅環上,銅環兩端與固定的碳刷相接觸,然后給碳刷兩端分別接上直流電源。
圖1
接上電源以后,電流如圖1中箭頭所示。根據左手定則,黃色線圈受到垂直向上的電磁力;藍色線圈受到垂直向下的電磁力。電機轉子開始作順時針旋轉,旋轉90度以后,如圖2所示:
圖2
此時,碳刷剛好在兩個銅環中間空隙處,整個線圈回路沒有電流。但是在慣性的作用下,轉子依然在繼續旋轉。
圖3
轉子在慣性的作用下轉到上述位置時,線圈電流如圖3所示。根據左手定則,藍色線圈受到垂直向上的電磁力;黃色線圈受到垂直向下的電磁力。電機轉子繼續作順時針旋轉,旋轉90度以后,如圖4所示:
圖4
此時,碳刷剛好也在兩個銅環中間空隙處,整個線圈回路沒有電流。但是在慣性的作用下,轉子依然在繼續旋轉。然后又重復上述步驟,一直循環下去。
直流無刷電機
如圖5所示,這是一個直流無刷電機結構模型圖。
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否則在鉆孔時,電機很容易因為鉆頭卡住而無法運轉。
試想一下,有刷直流電機價格低、啟動轉矩大、能帶重負荷;無刷電機雖然故障率低,壽命長,但是價格貴,啟動轉矩遠不如有刷電機。如果讓你選,你會怎么選,我想答案不言而喻。
干貨 | 電動工具一般都用有刷電機,用無刷電機不行嗎?
為什么電動工具(比如手電鉆、角磨機等)一般都用有刷電機,而不是無刷電機?要想搞明白,這個還真是用一兩句話講不清楚。
直流電機分為有刷電機和無刷電機,這里所說的“刷”是指碳刷。那碳刷長什么樣呢?
那直流電機為什么要碳刷呢?有碳刷和沒碳刷有什么不一樣呢?我們接著往下看!
直流有刷電機原理
如圖1所示,這是一個直流有刷電機結構模型圖。兩個固定的異性磁鐵,中間放置一個線圈,線圈兩端分別接在兩個半圓形的銅環上,銅環兩端與固定的碳刷相接觸,然后給碳刷兩端分別接上直流電源。
圖1
接上電源以后,電流如圖1中箭頭所示。根據左手定則,黃色線圈受到垂直向上的電磁力;藍色線圈受到垂直向下的電磁力。電機轉子開始作順時針旋轉,旋轉90度以后,如圖2所示:
圖2
此時,碳刷剛好在兩個銅環中間空隙處,整個線圈回路沒有電流。但是在慣性的作用下,轉子依然在繼續旋轉。
圖3
轉子在慣性的作用下轉到上述位置時,線圈電流如圖3所示。根據左手定則,藍色線圈受到垂直向上的電磁力;黃色線圈受到垂直向下的電磁力。電機轉子繼續作順時針旋轉,旋轉90度以后,如圖4所示:
圖4
此時,碳刷剛好也在兩個銅環中間空隙處,整個線圈回路沒有電流。但是在慣性的作用下,轉子依然在繼續旋轉。然后又重復上述步驟,一直循環下去。
直流無刷電機
如圖5所示,這是一個直流無刷電機結構模型圖。
展開 無刷/有刷電機的區別,終于有人說清楚了!
狀態三
重復以上過程,轉子就開始旋轉了,如下圖所示;
旋轉過程
其實最簡單的運行原理看下圖就很清晰了,如果我們換一個更大的電池(電壓更高),這個線圈可能會轉的更快;
線圈旋轉
所以有刷直流電機可以很簡單地轉動起來,因為電機內部已經幫你做好了換向的工作,所以通常可以進行升壓和降壓調速,通常這里的做法是PWM,加上功率元器件,實現弱電控制強電,這有一部分屬于電力電子的范疇了。
最常經常使用的就是H橋驅動電路了,可以簡單的控制電機的正轉和反轉,還能通過控制PWM的占空比進行調速,整體電路如下所示;
H橋電路
有刷直流電機雖然換相簡單,控制簡單,但是結構相對復雜,并且在換相的時候,容易產生火花。
大家想象一下,把插頭插入插座的時候,是不是會產生火花?是的,就是這種換相開關瞬間產生的火花,可能會損壞電刷,所以它的維護成本就直線上升了。
好了,差不多搞清楚直流有刷電機之后,可以看看直流無刷電機到底和它有什么相同和不同的地方呢?
無刷直流電機
直流無刷電機從結構上,比直流有刷電機少了電刷和換向器,所以內部結構無法自己完成換相的操作,因此就需要外部驅動信號進行換向。
這里我們還是從內部結構作為切入點,對其驅動時序進行分析,結果就會變得清晰起來。
結構
如下圖所示,在四軸飛行器或者一些航模上,都能看到這種類型的直流無刷電機,它通常有三條線,U,V,W,當然航模上還需要配置一個電調(ESC)——作為電機的驅動器。
這里的電調往往有兩種驅動方式,六步方波,或者FOC驅動,下面主要對六步方波驅動方式進行分析。
展開 
無刷/有刷電機的區別,終于有人說清楚了!
狀態三
重復以上過程,轉子就開始旋轉了,如下圖所示;
旋轉過程
其實最簡單的運行原理看下圖就很清晰了,如果我們換一個更大的電池(電壓更高),這個線圈可能會轉的更快;
線圈旋轉
所以有刷直流電機可以很簡單地轉動起來,因為電機內部已經幫你做好了換向的工作,所以通常可以進行升壓和降壓調速,通常這里的做法是PWM,加上功率元器件,實現弱電控制強電,這有一部分屬于電力電子的范疇了。
最常經常使用的就是H橋驅動電路了,可以簡單的控制電機的正轉和反轉,還能通過控制PWM的占空比進行調速,整體電路如下所示;
H橋電路
有刷直流電機雖然換相簡單,控制簡單,但是結構相對復雜,并且在換相的時候,容易產生火花。
大家想象一下,把插頭插入插座的時候,是不是會產生火花?是的,就是這種換相開關瞬間產生的火花,可能會損壞電刷,所以它的維護成本就直線上升了。
好了,差不多搞清楚直流有刷電機之后,可以看看直流無刷電機到底和它有什么相同和不同的地方呢?
無刷直流電機
直流無刷電機從結構上,比直流有刷電機少了電刷和換向器,所以內部結構無法自己完成換相的操作,因此就需要外部驅動信號進行換向。
這里我們還是從內部結構作為切入點,對其驅動時序進行分析,結果就會變得清晰起來。
結構
如下圖所示,在四軸飛行器或者一些航模上,都能看到這種類型的直流無刷電機,它通常有三條線,U,V,W,當然航模上還需要配置一個電調(ESC)——作為電機的驅動器。
這里的電調往往有兩種驅動方式,六步方波,或者FOC驅動,下面主要對六步方波驅動方式進行分析。
展開 國產直流有刷電機驅動芯片SS8833T的性能參數以及應用
直流有刷電機驅動芯片SS8833T的特性:
寬電源電壓范圍:2.7V至13V
兩個內部全橋驅動器
低靜態電流:1.1mA
低睡眠電流: 1μA
熱關機和欠壓鎖定保護
過電流保護(OCP)
過溫輸出報警
低MOSFET導通電阻(HS:650mΩ;LS:350 mΩ)
直流有刷電機驅動芯片SS8833T的應用:
POS 打印機
視頻安全攝像頭
機器人技術
工業自動化
電池驅動的玩具
直流有刷電機驅動芯片SS8833T應用電路圖:
深圳率能半導體在電機驅動領域深耕多年,技術以及產品方面已經很完善,如果想了解更多電機驅動的技術資料,歡迎致電聯系:133 9280 5792(微信同號)
展開 國產直流馬達驅動芯片SS6216的功能參數以及應用
直流有刷電機驅動芯片SS6216是為消費類產品,玩具和其他低壓或者電池供電的運動控制類應用提供了一個集成的有刷電機驅動器解決方案。是為低電壓下工作的系統而設計的直流電機驅動集成電路,單通道低導通電阻。具備電機正轉/反轉/停止/剎車四個功能。
直流有刷電機驅動芯片SS6216支持最高工作電壓為2-7.2V,持續電流1.4A, 峰值電流2A. 同時,內置過熱保護功能和欠壓閉鎖等保護功能。具有一個PWM(INA/INB)輸入接口,支持與行業標準器件兼容。SS6216內置溫度保護功能,當芯片溫度急劇升高,內部電路關斷內置的功率開關管,切斷負載電流。
直流有刷電機驅動芯片SS6216的特性:
工作電壓范圍:VDD =2.4V to 7.2V
持續電流:1.4A,峰值2A
低待機電流: (typ. 0.1uA)
內置過熱保護功能
低導通電阻:0.6ohm (SOP8)
直流馬達驅動,驅動一個直流電機
Pin2Pin兼容市面上116、118類產品
直流有刷電機驅動芯片SS6216的應用:
玩具
智能鎖,掛鎖
直流有刷電機驅動
車載夾
直流有刷電機驅動芯片SS6216功能圖:
直流有刷電機驅動芯片SS6216應用電路圖:
這是來自由工采網代理的國產直流有刷電機驅動芯片 - SS6216,這是一款各方面都很優秀的國產直流馬達驅動芯片,可以完美替代市面上的的SA8301和TC118S。
深圳率能半導體在電機驅動領域深耕多年,技術以及產品方面已經很完善,如果想了解更多電機驅動的技術資料,歡迎致電聯系:133 9280 5792(微信同號)
展開 電機的十萬個為什么?
答:有刷電機里面,具有相互絕緣的條狀金屬表面,隨電機轉子轉動時,條狀金屬交替接觸電刷的正負極,實現電機線圈電流方向的正負交替變化,完成有刷電機線圈的換相。
★什么是相序?
答:無刷電機線圈的排列順序。
★什么是磁鋼?
答:一般用于稱呼高磁場強度的磁性材料,電動車電機都采用釹鐵錋稀土磁鋼。
★什么叫電動勢?
答:由電機的轉子切割磁力線而產生,其方向與外加電源相反,故稱為反電動勢。
★什么是有刷電機?
答:電機工作時,線圈和換向器旋轉,磁鋼和碳刷不轉,線圈電流方向的交替變化是靠隨電機轉動的換向器和電刷來完成的。在電動車行業有刷電機分為高速有刷電機和低速有刷電機。有刷電機和無刷電機有很多區別,從字上可以看出有刷電機有碳刷,無刷電機沒有碳刷。
★什么是低速有刷電機?有何特點?
答:在電動車行業中,低速有刷電機是指輪轂式低速大轉矩無齒輪傳動有刷直流電動機,電機定轉子相對轉速就是車輪的轉速。定子上的磁鋼為 5~7 對,轉子電樞的槽數為 39~57個。由于電樞繞組固定在輪子外殼內,借助轉動的外殼,熱量容易散發。轉動的外殼又編織著 36 根輻條,更有利熱的傳導。技成培訓微信號值得你關注!
★有刷有齒電機的特點?
答:有刷電機中因為有電刷,其主要隱患就是“電刷磨損”,用戶應該注意到有刷電機又分為有齒和無齒兩種。目前許多廠家選用有刷有齒電機,它是一種高速電機,所謂“有齒”就是通過齒輪減速機構,將電機轉速調低(因國標規定電動車時速不得超過 20 公里,故電機轉速應在 170轉/每分鐘左右)。由于是高速電機通過齒輪減速,其特點是啟動時騎行者感覺動力強勁,而且爬坡能力較強。
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