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無(wú)刷電機(jī)為什么不用在電動(dòng)工具上?
來源: | 作者:管理員 | 發(fā)布時(shí)間: 2023-03-31 | 883 次瀏覽 | 分享到:
無(wú)刷電機(jī)的優(yōu)勢(shì)那么多,為什么不用在電動(dòng)工具上呢?主要是有刷電機(jī)的能量密度比無(wú)刷電機(jī)要大,不僅僅是電動(dòng)工具上使用了有刷電機(jī),汽車摩托車的啟動(dòng)電機(jī),也往往使用了有刷電機(jī),兩種負(fù)荷的啟動(dòng)過程,都是需要非常大的啟動(dòng)扭矩,瞬間啟動(dòng)電流,可能會(huì)超過10倍以上的額定電流,有刷電機(jī)有成本和體積優(yōu)勢(shì)。

  無(wú)刷電機(jī)的優(yōu)勢(shì)那么多,為什么不用在電動(dòng)工具上呢?主要是有刷電機(jī)的能量密度比無(wú)刷電機(jī)要大,不僅僅是電動(dòng)工具上使用了有刷電機(jī),汽車摩托車的啟動(dòng)電機(jī),也往往使用了有刷電機(jī),兩種負(fù)荷的啟動(dòng)過程,都是需要非常大的啟動(dòng)扭矩,瞬間啟動(dòng)電流,可能會(huì)超過10倍以上的額定電流,有刷電機(jī)有成本和體積優(yōu)勢(shì)。

  一般電動(dòng)工具上使用的有刷電機(jī),是串勵(lì)電機(jī),這種電機(jī)可以交直流兩用的,啟動(dòng)扭矩非常大,轉(zhuǎn)速高,轉(zhuǎn)速調(diào)整容易,電源通用性強(qiáng),而且體積小,這個(gè)特點(diǎn)相信用過電動(dòng)工具的人都有體會(huì)的,太重太大的東西,手持著根本不好操作。而這種電機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,所以生產(chǎn)成本比較低下,另外控制上電路上也很簡(jiǎn)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。

  斷開電源就可以停止工作。而無(wú)刷電機(jī),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(hù)上帶來方便可靠,而且噪音降低了很多。

  無(wú)刷電機(jī)本質(zhì)是一種交流電機(jī),需要輪流給各相的線圈脈沖電壓導(dǎo)通,所以需要母線上有穩(wěn)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(dǎo)通,需要很多開關(guān)管,而霍爾信號(hào)采集和處理,需要相關(guān)的電路和控制芯片,因?yàn)闊o(wú)刷電機(jī)的控制部分比有刷電機(jī)要復(fù)雜很多,這樣成本會(huì)貴很多,而且霍爾有要接線,如果線斷了,也會(huì)影響使用的。

  因?yàn)闊o(wú)刷電機(jī)算是機(jī)電一體化的系統(tǒng),體積上也會(huì)比有刷電機(jī)大,而且因?yàn)榕ぞ睾透咚傩阅苌虾陀兴㈦姍C(jī)有差異,所以目前在洗衣機(jī),排風(fēng)扇,電吹風(fēng),吸塵器等家電設(shè)備上,依然大規(guī)模使用了有刷電機(jī)。

  雖然目前有刷電機(jī),在電動(dòng)工作等小設(shè)備上依然大規(guī)模使用有刷電機(jī),但是不排除以后技術(shù)進(jìn)步了,無(wú)刷電機(jī)依然會(huì)有取代無(wú)刷電機(jī)的可能性。

  早期的電動(dòng)車上也是使用了有刷電機(jī)的,目前主流都變成了無(wú)刷電機(jī)。而工業(yè)系統(tǒng)也是一開始大規(guī)模使用有刷直流調(diào)速系統(tǒng)的,但是目前已經(jīng)過渡到以異步電機(jī)+變頻器為主體的調(diào)速裝置,同樣也是無(wú)刷的,從這些行業(yè)的經(jīng)驗(yàn)來看,有刷電機(jī)的碳刷先天缺欠,是被淘汰的核心根本。如果有一天,直流無(wú)刷電機(jī)的產(chǎn)業(yè)規(guī)模足夠大了,價(jià)格能夠降低下來。

  另外無(wú)霍爾啟動(dòng)也是一個(gè)重要的細(xì)節(jié),在電動(dòng)工具上使用霍爾來切換無(wú)刷電機(jī)的相位,多了一個(gè)檢測(cè)環(huán)節(jié),如果取消霍爾來啟動(dòng),瞬間啟動(dòng)扭矩和轉(zhuǎn)速會(huì)波動(dòng)比較大。如果啟動(dòng)的算法成熟了,能夠解決這個(gè)無(wú)霍爾啟動(dòng)問題,也許電動(dòng)工具和汽車摩托車啟動(dòng)電機(jī),都可能會(huì)被無(wú)刷電機(jī)取代。

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