无刷步进电机和有刷电机各自的优缺点有哪些

如题所述

一、无刷和有刷的主要优缺点:1、无刷电机的主要优点是:
第一、无刷电机的使用寿命长:因为无刷电机用控制器代替换向器和碳刷,是有刷电机的几倍甚至十几倍。而碳刷的寿命是有一定的限度的,比如一千个小时碳刷就会磨损殆尽只能更换电刷或者更换电机。
第二、 无刷电机的运行速度高:无刷电机采用了磁场感应,没有实质的接触,运行速度可以做的更快。
第三、无刷电机的运行声音小:主要适用于一些需要安静的地方,比如医院、银行、机场、学校等需要保持安静,降低噪音的场所。
第四、无刷电机运行时无火花:无刷电机在某些场合就可以大显身手,主要适用于一些易燃易爆的地方,提高安全系数。
2、无刷电机的主要缺点是:
第一、无刷电机的成本造价高:控制器的成本增加至少百元拿微电机来说。原来的换向器和碳刷的成本要低的多。
第二、无刷电机的使用环境限制:如无刷电机使用的环境是在高磁场的地方或曾经接触或与高磁场很近,无刷电机将失去作用。主要是因为无刷电机本身的转子部件是用磁体制作,经过充磁才有磁性的,安装在高磁场或者接近高磁厂,将改变转子的磁场或是消掉了部分的磁性,无刷电机都将不能正常工作或者出现故障。
3、有刷电机的主要优点是:
第一、控制精度高:有刷电机通常和减速箱、译码器一起使用,使的电机的输出功率更大,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。
第二、结构简单:有刷电机机构简单,生产加工容易,维修方便,容易控制;直流电机还具有响应快速、较大的起动转矩、从零转速至额定转速具备可提供额定转矩的性能。
第三、运行平稳,起、制动效果好:有刷电机是通过调压调速,所以起动和制动平稳,恒速运行时也平稳。无刷电机通常是数字变频控制,先将交流变成直流,直流再变成交流,通过频率变化控制转速,所以无刷电机在起动和制动时运行不平稳,振动大,只有在速度恒定时才会平稳。
4、有刷电机的主要缺点是:
第一、电刷和换向器摩擦会引起火花,干扰大。
第二、因为电阻大,效率低、输出功率少。
第三、维护麻烦,需要不停的换电刷。
第四、电刷和换向器之间有摩擦,造成效率降低、噪音增加、容易发热,有刷电机的寿命要比无刷短几倍。

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第1个回答  2020-05-25

    有刷电机

    有刷电机是内含电刷装置的将电能转换成机械能(电动机)或将机械能转换成电能(发电机)的旋转电机。有刷电机是所有电机的基础,它具有启动快、制动及时、可在大范围内平滑地调速、控制电路相对简单等特点。

    无刷电机

    无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成,是一种典型的机电一体化产品。由于无刷直流电动机是以自控式运行的,所以不会像变频调速下重载启动的同步电机那样在转子上另加启动绕组,也不会在负载突变时产生振荡和失步。中小容量的无刷直流电动机的永磁体,现在多采用高磁能级的稀土钕铁硼(Nd-Fe-B)材料。因此,稀土永磁无刷电动机的体积比同容量三相异步电动机缩小了一个机座号。

    伺服电机

    伺服电机(servo motor )是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机,是一种补助马达间接变速装置。

    伺服电机可使控制速度,位置精度非常准确,可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制,并能快速反应,在自动控制系统中,用作执行元件,且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性,可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类,其主要特点是,当信号电压为零时无自转现象,转速随着转矩的增加而匀速下降。

    步进电机

    步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制电机,是现代数字程序控制系统中的主要执行元件,应用极为广泛。在非超载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度,称为“步距角”,它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。

    步进电机是一种感应电机,它的工作原理是利用电子电路,将直流电变成分时供电的,多相时序控制电流,用这种电流为步进电机供电,步进电机才能正常工作,驱动器就是为步进电机分时供电的,多相时序控制器。

    虽然步进电机已被广泛地应用,但步进电机并不能像普通的直流电机,交流电机在常规下使用。它必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。因此用好步进电机却非易事,它涉及到机械、电机、电子及计算机等许多专业知识。步进电机作为执行元件,是机电一体化的关键产品之一,广泛应用在各种自动化控制系统中。随着微电子和计算机技术的发展,步进电机的需求量与日俱增,在各个国民经济领域都有应用。

    减速电机

    减速电机是指减速机和电机(马达)的集成体。这种集成体通常也可称为齿轮马达或齿轮电机。通常由专业的减速机生产厂,进行集成组装好后,与电机一体成套供货。

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第2个回答  2024-01-10

无刷步进电机和有刷电机是两种不同类型的电机,它们各有其优缺点。

首先是无刷步进电机(BLDC):

优点:

    高效率:由于去除了传统有刷电机中的碳刷摩擦损耗,无刷步进电机具有更高的转换效率。

    高速运行:无刷步进电机可以实现更高的转速,并且能够在高负载条件下保持相对稳定。

    较长寿命:由于没有碳刷与旋转部件之间的摩擦磨损,无刷步进电机通常比有刷电机具有更长寿命。

然后是有刷电机:

优点:

    变速平稳,几乎感觉不到振动。

    温升低,可靠性好。

    响应速度快,起动扭矩大。

    结构简单,控制精度高。

    价格低,所以被较多厂家选用。

缺点:

    摩擦大,损耗大。有刷电机的使用一段时间后,需要打开电机来清理电机的碳刷,费时费力。

    发热大,寿命短。由于有刷电机的结构原因,电刷和换向器的接触电阻很大,造成电机整体电阻较大,容易发热。而永磁体是热敏元件,如果温度太高的话,磁钢是会退磁的,使电机性能下降,影响有刷电机的寿命。

    效率低,输出功率小。有刷电机的发热问题,很大程度是因为电流做功在电机内部电阻上了,所以电能有很大程度转化为了热能,所以有刷电机的输出功率不大,效率也不高。

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