為什麼電動工具普遍採用有刷電機而不是無刷電機??
為什麼要使用電動工具 (例如手電筒, 角磨機, ETC。) 一般用有刷電機代替無刷電機? 要了解, 這真的不是一兩句話就能說清楚的.
直流電機 分為有刷電機和無刷電機, 和 “刷子” 這裡所說的都是指碳刷. 碳刷是什麼樣子的?
為什麼 直流電機 需要碳刷? 有碳刷和無碳刷有什麼差別? 讓我們繼續閱讀!
直流有刷馬達原理
如圖 1, 這是直流有刷馬達結構模型. 兩個固定各向異性磁鐵, 放置在線圈中間, 線圈兩端連接兩個半圓形銅環, 銅環端部與固定碳刷接觸, 然後將碳刷兩端分別接上直流電源.
數位 1
連接電源後, 電流如圖箭頭所示 1. 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. 馬達轉子開始順時針旋轉，之後 90 旋轉度數, 如圖 2.
數位 2
此時, 碳刷剛好在兩個銅環之間的間隙中間, 且整個線圈電路中沒有電流. 但在慣性的作用下, 轉子仍然繼續旋轉.
數位 3
當轉子在慣性作用下轉到上述位置時, 線圈電流如圖所示 3. 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. 馬達轉子繼續順時針旋轉, 後 90 度, 如圖 4: 此時, 碳刷正好在兩個銅環之間的中間間隙中, 且整個線圈電路中沒有電流. 但在慣性的作用下, 轉子仍然繼續旋轉. 然後重複上面的步驟, 循環繼續.
無刷直流電機
如圖 5, 這是直流無刷馬達結構模型圖. 它由定子和轉子組成, 其中轉子有一對磁極; 定子繞有多組線圈, 圖中所示為六組線圈.
數位 5
當我們將電流傳遞到定子線圈時 2 和 5, 線圈 2 和 5 會產生磁場, 定子相當於一個條形磁鐵, 在哪裡 2 是S (南) 桿和 5 是 N (北) 極. 由於同性兩極相互吸引, 轉子N極將旋轉至線圈 2 位置，轉子S極將旋轉至線圈 5 位置, 數位 6.
數位 6
然後我們從定子線圈中取出電流 2 和 5 並將電流傳遞到定子線圈 3 和 6. 此時, 線圈 3 和 6 會產生磁場, 定子相當於一個條形磁鐵, 在哪裡 3 是S (南) 桿和 6 是 N (北) 極. 由於同性磁極相互吸引, 轉子N極將旋轉至線圈 3 位置，轉子S極將旋轉至線圈 6 位置, 數位 7.
數位 7
相似地, 然後從定子線圈中移除電流 3 和 6, 然後將電流傳遞到定子線圈 4 和 1. 此時, 線圈 4 和 1 會產生磁場, 定子相當於一個條形磁鐵, 在哪裡 4 是S (南) 桿和 1 是 N (北) 極. 由於相反的兩極相互吸引, 轉子N極將旋轉至線圈 4 位置，轉子S極將旋轉至線圈 1 位置. 取決於
到這一點, 馬達已旋轉半圈 …. 後半圈與上一個原理相同, 所以我們不會在這裡重複. 我們可以簡單地將直流無刷馬達理解為在驢子麵前釣胡蘿蔔, 這樣驢子就會不斷地向胡蘿蔔走去.
那麼如何才能在不同時刻向不同線圈傳遞準確的電流呢? 這需要電流換向電路 …… 這裡我就不詳細說了.
有刷直流馬達與無刷直流馬達優缺點比較
直流有刷電機: 快速啟動, 及時煞車, 平穩調速, 簡單的控制, 結構簡單, 便宜的. 重點是價格便宜! 價格便宜! 價格便宜! 並且具有較高的啟動電流, 高扭矩 (旋轉力) 低速時, 並且可以承載非常重的負載.
然而, 由於碳刷與換向器之間的摩擦, 直流有刷馬達容易產生火花, 熱, 噪音, 對外部環境的電磁幹擾, 且效率低、壽命短. 因為碳刷是一種磨損產品, 很容易失敗, 並且在一段時間後需要更換.
直流無刷電機: 因為直流無刷馬達省去了碳刷, 所以噪音很小, 無需維護, 故障率低, 使用壽命長, 運轉時間和電壓更穩定, 無線電設備幹擾小. 但價格昂貴! 昂貴的! 昂貴的!
電動工具是生活中非常常見的工具, 而且品牌多，競爭激烈, 所以人們對價格非常敏感. 而電動工具它需要需要承載非常重的負載, 必須有很大的啟動扭矩, 例如手電筒, 衝擊鑽. 否則, 鑽孔時, 由於鑽頭被卡住，馬達很容易無法運轉.
想像一下價格低廉的有刷直流電機, 啟動扭力大，可承載重載; 無刷馬達故障率低、壽命長, 但價格昂貴且啟動扭矩遠小於有刷電機. 如果你選擇, 你會如何選擇, 我認為答案是不言自明的.
