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为什么电动工具一般都用有刷电机,能不能用无刷电机?

时间:2021-07-15 20:06  

  主要是有刷电机的能量密度比无刷电机要大,不仅仅是电动工具上使用了有刷电机,汽车摩托车的启动电机,也往往使用了有刷电机,两种负荷的启动过程,都是需要非常大的启动扭矩,瞬间启动电流,可能会超过10倍以上的额定电流,有刷电机有成本和体积优势。

  一般电动工具上使用的有刷电机,是串励电机,这种电机可以交直流两用的,启动扭矩非常大,转速高,转速调整容易,电源通用性强,而且体积小,这个特点相信用过电动工具的人都有体会的,太重太大的东西,手持着根本不好操作。而这种电机的结构简单,所以生产成本比较低下,另外控制上电路上也很简单,几乎是有电源给过来就可以工作了,断开电源就可以停止工作。

  但是这种串励电机,带碳刷来换相的,碳刷是易损件,使用一段时间后碳刷需要更换,如果有些粉尘之类进入到碳刷和整流子之间,磨损会加剧,而且容易直接烂掉。另外因为碳刷存在,可以高速时候会有一定的噪音,使用起来不是很舒适。

  而无刷电机,使用电子霍尔元件来模仿碳刷换相,这样理论上它可以解决了碳刷容易磨损的问题,给维护上带来方便可靠,而且噪音降低了很多。

  无刷电机,本质是一种交流电机,需要轮流给各相的线圈脉冲电压导通,所以需要母线上有稳定的直流电源供电给可以工作,如果没有直流电,需要让交流电整流后变成直流才可以使用,而控制线圈之间导通,需要很多开关管,而霍尔信号采集和处理,需要相关的电路和控制芯片,因为无刷电机的控制部分比有刷电机要复杂很多,这样成本会贵很多,而且霍尔有要接线,如果线断了,也会影响使用的。

  因为无刷电机算是机电一体化的系统,体积上也会比有刷电机大,而且因为扭矩和高速性能上和有刷电机有差异,所以目前在洗衣机,排风扇,电吹风,吸尘器等家电设备上,依然大规模使用了有刷电机。


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