为什么电动工具一般使用有刷电机而不是无刷电机??
为什么要做电动工具 (比如手钻, 角磨机, 等等) 一般用有刷电机代替无刷电机? 了解, 这真的是一两句话说不清楚.
直流电机 分为有刷电机和无刷电机, 和 “刷子” 这里提到的指的是碳刷. 碳刷长什么样子?
为什么 直流电机 需要碳刷? 碳刷和无碳刷有什么区别? 让我们继续阅读!
直流有刷电机原理
如图 1, 这是一个直流有刷电机结构模型. 两个固定的各向异性磁铁, 放在线圈中间, 线圈的末端连接到两个半圆形铜环, 铜环端和固定碳刷触点, 然后将碳刷两端分别连接到直流电源.
数字 1
接通电源后, 电流如图中箭头所示 1. 根据左手定则, 黄色线圈受到垂直向上的电磁力; 蓝色线圈受到垂直向下的电磁力. 电机转子开始顺时针旋转，之后 90 旋转度数, 如图 2.
数字 2
此时, 碳刷正好在两个铜环之间的间隙中间, 并且整个线圈电路中没有电流. 但在惯性的作用下, 转子仍在继续旋转.
数字 3
当转子在惯性作用下转动到上述位置时, 线圈电流如图 3. 根据左手定则, 蓝色线圈受到垂直向上的电磁力; 黄色线圈受到垂直向下的电磁力. 电机转子继续顺时针旋转, 后 90 度数, 如图 4: 此时, 碳刷正好在两个铜环之间的中间间隙, 并且整个线圈电路中没有电流. 但在惯性的作用下, 转子仍在继续旋转. 然后重复上述步骤, 并且循环继续.
无刷直流电机
如图 5, 这是直流无刷电机结构的模型图. 它由定子和转子组成, 其中转子有一对磁极; 定子绕有多组线圈, 图中显示了六组线圈.
数字 5
当我们将电流传递到定子线圈时 2 和 5, 线圈 2 和 5 会产生磁场, 定子相当于条形磁铁, 在哪里 2 是 S (南) 极和 5 是 N (北) 极. 由于同性极相互吸引, 转子N极将旋转到线圈 2 位置和转子 S 极将旋转到线圈 5 位置, 数字 6.
数字 6
然后我们从定子线圈中取出电流 2 和 5 并将电流传递到定子线圈 3 和 6. 此时, 线圈 3 和 6 会产生磁场, 定子相当于条形磁铁, 在哪里 3 是 S (南) 极和 6 是 N (北) 极. 由于同性磁极相互吸引, 转子N极将旋转到线圈 3 位置和转子 S 极将旋转到线圈 6 位置, 数字 7.
数字 7
相似地, 然后从定子线圈中移除电流 3 和 6, 然后将电流传递到定子线圈 4 和 1. 此时, 线圈 4 和 1 会产生磁场, 定子相当于条形磁铁, 在哪里 4 是 S (南) 极和 1 是 N (北) 极. 由于相反的两极相互吸引, 转子N极将旋转到线圈 4 位置和转子 S 极将旋转到线圈 1 位置. 取决于
到这一点, 电机转了半圈 …. 后半圈同上一个原理, 所以这里不再赘述. 我们可以简单地理解直流无刷电机就像在驴面前钓胡萝卜, 让驴子继续朝着胡萝卜前进.
那么我们如何才能在不同的时刻将准确的电流传递给不同的线圈? 这需要一个电流换向电路 …… 我不会在这里详细介绍.
有刷直流电机和无刷直流电机优缺点比较
直流有刷电机: 快速启动, 及时刹车, 平稳的调速, 简单的控制, 结构简单, 便宜的. 重点是价格便宜! 价格便宜! 价格便宜! 并且启动电流大, 高扭矩 (旋转力) 低速, 并且可以承载非常重的负载.
然而, 因为碳刷和换向器之间的摩擦, 直流有刷电机容易产生火花, 热, 噪音, 对外部环境的电磁干扰, 效率低，寿命短. 因为碳刷是磨损产品, 很容易失败, 并且需要在一段时间后更换.
直流无刷电机: 因为直流无刷电机省去了碳刷, 所以噪音很小, 无需维护, 低故障率, 使用寿命长, 运行时间和电压更稳定, 使无线电设备干扰小. 但是很贵! 昂贵的! 昂贵的!
电动工具是生活中很常见的工具, 并且有很多不同的品牌和激烈的竞争, 所以人们对价格非常敏感. 它需要携带非常重的负载的电动工具, 启动扭矩一定很大, 比如手钻, 冲击钻. 否则, 钻孔时, 由于钻头卡住，电机很容易无法运转.
想象一下价格低廉的有刷直流电机, 启动扭矩大，可承载重载; 无刷电机故障率低，寿命长, 但价格昂贵，启动扭矩远小于有刷电机. 如果你选择, 你将如何选择, 我认为答案是不言自明的.
