據(jù)市場(chǎng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)
無刷電機(jī)消除了與電刷相關(guān)的磨損和電弧問題，通常比有刷電機(jī)更高效、更耐用，因此其在新建項(xiàng)目和應(yīng)用中所占的總市場(chǎng)份額高達(dá)90%以上。雖然傳統(tǒng)系統(tǒng)通？蓮膶⒂兴㈦姍C(jī)更換為無刷電機(jī)中獲益，但在一些情況下，如當(dāng)控制電子設(shè)備需保持相當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化程度時(shí)，有刷電機(jī)則是更好的選擇。那么就有刷和無刷而言，具體應(yīng)該如何為自己的設(shè)備應(yīng)用選擇更合適的電機(jī)呢？接下來小科將帶你一探究竟！
01 有刷VS無刷——結(jié)構(gòu)比較
兩種電機(jī)的主要區(qū)別就在于：一種有電刷，另一種沒有電刷。
有刷直流電機(jī)配有一個(gè)有槽鐵芯，其繞組連接到換向器，它通過電刷將電流傳送到繞組。由于配有換向片和電刷組件，有刷電機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，但它只需2-4根用于電機(jī)和控制器的電線，因此它更易于通過轉(zhuǎn)矩-速度線性關(guān)系進(jìn)行控制。
而在無刷電機(jī)中，電子換向決定了定子繞組通電的順序，而不是使用物理換向器和電刷，它們的機(jī)械結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，但是微處理器和控制架構(gòu)更加復(fù)雜，電機(jī)和控制器需要多達(dá)8根電線。
02 有刷VS無刷——性能比較
在大多數(shù)應(yīng)用中，無刷電機(jī)的總體性能要優(yōu)于有刷電機(jī)。它功率更高、外形更小、轉(zhuǎn)矩密度更大、速度更大、控制更復(fù)雜，可實(shí)現(xiàn)更精確的速度和位置，并且更易于散熱。由于沒有電刷，內(nèi)部摩擦更少，因此效率更高、更耐用。
雖然有刷電機(jī)的性能看似不如無刷電機(jī)，但它們也有一些其他優(yōu)勢(shì)。由于槽數(shù)較多，有刷電機(jī)的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)要低于無刷電機(jī)（轉(zhuǎn)矩波動(dòng)的相關(guān)信息請(qǐng)參見“知識(shí)小課堂——齒槽轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩波動(dòng)知多少？”）。此外，它們還具有高失速轉(zhuǎn)矩，并可在低速時(shí)提供平穩(wěn)的高轉(zhuǎn)矩。
03 有刷VS無刷——如何選擇
對(duì)于系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求高性能和復(fù)雜控制的新建項(xiàng)目和應(yīng)用，無刷電機(jī)是默認(rèn)的選擇。而有刷電機(jī)上的電刷和換向器會(huì)磨損，從而限制了電機(jī)壽命。此外，它們?cè)谑褂脮r(shí)還會(huì)產(chǎn)生電火花，因此通常不適用于危險(xiǎn)場(chǎng)所。盡管如此，有刷電機(jī)在需要大通孔的應(yīng)用中仍然具有優(yōu)勢(shì)，因?yàn)槠渫ǹ壮叽缱畲罂蛇_(dá)電機(jī)外徑的70%。同時(shí)，當(dāng)應(yīng)用需要特殊的性能要求時(shí)，有刷電機(jī)可能更合適。例如，與簡(jiǎn)單的控制器配合使用時(shí)，它在某些應(yīng)用中非常實(shí)用：
適用場(chǎng)景
1 較大的通孔直徑/電機(jī)外徑（OD）比
2 可在低轉(zhuǎn)速（<100 rpm）下利用高轉(zhuǎn)矩的速度控制系統(tǒng)
3 需要穩(wěn)定保持負(fù)載的定位系統(tǒng)，高失速轉(zhuǎn)矩可滿足這一要求
4 由于升級(jí)控制架構(gòu)從而將有刷電機(jī)更換成無刷電機(jī)導(dǎo)致成本過高的傳統(tǒng)應(yīng)用
04 是否將有刷升級(jí)成無刷？
傳統(tǒng)系統(tǒng)中的有刷電機(jī)可以升級(jí)成無刷電機(jī)，但這并不僅僅是將一種電機(jī)換成另一種電機(jī)。相比于有刷電機(jī)簡(jiǎn)單的電機(jī)控制，無刷電機(jī)使用電子方式來確定定子通電的順序。這將需要升級(jí)系統(tǒng)的電子控制器。而電機(jī)只是系統(tǒng)的一個(gè)組件，因此必須將系統(tǒng)視為一個(gè)整體來確定其是否可以從改用無刷電機(jī)獲益，或是仍然保持當(dāng)前架構(gòu)。
你的運(yùn)動(dòng)控制合作伙伴!
雖然現(xiàn)代高性能系統(tǒng)普遍使用無刷電機(jī)，但是有刷電機(jī)更適合用于需要高失速轉(zhuǎn)矩、低速高轉(zhuǎn)矩或簡(jiǎn)單控制的舊系統(tǒng)或新系統(tǒng)？茽柲Ω鶕碛猩詈竦墓こ毯彤a(chǎn)品專業(yè)知識(shí)，以及廣泛的標(biāo)準(zhǔn)和定制電機(jī)組合，可提供各種服務(wù)，包括為現(xiàn)有的模擬系統(tǒng)提供支持、開發(fā)全新的無刷系統(tǒng)，以及將系統(tǒng)從有刷電機(jī)升級(jí)為無刷電機(jī)。致力于為你的設(shè)備應(yīng)用選擇高度適配的運(yùn)動(dòng)控制方案及產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)出色的性能。