[硬件基础] 有刷、有感和无刷无感电机对比
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一、有刷馬達(dá)的原理
要講清這一問(wèn)題,那就應(yīng)粗略地了解一下有刷馬達(dá)的工作原理。接下來(lái)用一個(gè)三電極、二磁極內(nèi)轉(zhuǎn)子有刷馬達(dá)作為演示。
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二、無(wú)刷電機(jī)工作原理
????????首先,無(wú)刷電機(jī)不是直流電機(jī),模型雖然是直流電池供電,但通過(guò)無(wú)刷電調(diào)之后就轉(zhuǎn)變?yōu)榱巳嘟蛔冸娏鱾鬏數(shù)搅巳齻€(gè)極性上。通過(guò)下圖可以看出,無(wú)刷電機(jī)是沒(méi)有碳刷的,和有刷相反,無(wú)刷電機(jī)的磁鐵成了轉(zhuǎn)子~
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三、無(wú)刷電機(jī)的命名
????????相對(duì)有刷電機(jī),無(wú)刷電機(jī)的命名好理解很多,一般它由四個(gè)數(shù)字組成,例如2040無(wú)刷電機(jī)。這個(gè)數(shù)字僅代表電機(jī)的外形尺寸,2040表示直徑為20mm,長(zhǎng)度為40mm的電機(jī)。同理3650無(wú)刷電機(jī)表示此電機(jī)直徑36mm,長(zhǎng)度50mm。
??? 其實(shí)370有刷電機(jī)的大小和2530無(wú)刷電機(jī)一樣,540電機(jī)的大小和3650無(wú)刷電機(jī)一樣。
四、無(wú)刷電機(jī)的特點(diǎn)
1、沒(méi)有碳刷,理論上轉(zhuǎn)子無(wú)需和外界有導(dǎo)體上的鏈接。
2、在運(yùn)行過(guò)程中,無(wú)刷電機(jī)的轉(zhuǎn)速是靠交流電的頻率決定的,所以頻率越高無(wú)刷電機(jī)可以轉(zhuǎn)得越快。
3、無(wú)刷電機(jī)的轉(zhuǎn)速是嚴(yán)格按照KV值設(shè)定的,1000KV表示每一福特電機(jī)轉(zhuǎn)速加快1000轉(zhuǎn)。所以電壓為5V時(shí),1000kv的無(wú)刷電機(jī)轉(zhuǎn)速5000rpm。
4、在運(yùn)行過(guò)程中,同樣轉(zhuǎn)速電機(jī)的扭力是靠電調(diào)輸出的電流強(qiáng)度決定的,電流越大扭力越大。(理想狀態(tài)下,我們“聰明”的無(wú)刷電調(diào)會(huì)不斷“監(jiān)測(cè)”我們的電機(jī)是否需要更大的扭力,同時(shí)也會(huì)保證扭力不過(guò)剩,以免浪費(fèi)表情)
五、外轉(zhuǎn)子與內(nèi)轉(zhuǎn)子無(wú)刷電機(jī)
???????上面無(wú)刷電機(jī)工作原理圖所示的是內(nèi)轉(zhuǎn)子無(wú)刷電機(jī),顧名思義,磁鐵在里邊。而外轉(zhuǎn)子無(wú)刷電機(jī)則相反,它的磁鐵“包”在外面。而A、B、C電極在里邊。這樣的設(shè)計(jì)可以讓電機(jī)的扭力更大,但轉(zhuǎn)速卻上不來(lái)。在模型中,一般外轉(zhuǎn)子無(wú)刷電機(jī)的KV值在2000以內(nèi),而內(nèi)轉(zhuǎn)子無(wú)刷電機(jī)則可以到8000-9000kv。因?yàn)檫@個(gè)原因,一般飛機(jī)上常見(jiàn)外轉(zhuǎn)子無(wú)刷電機(jī),而模型車和模型船一般都使用內(nèi)轉(zhuǎn)子無(wú)刷電機(jī)。
六、有感無(wú)刷和無(wú)感無(wú)刷
????????要說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題首先要弄懂感是感的啥~,有感無(wú)刷中的感是指“霍爾傳感器”,那么什么是“霍爾”呢?霍爾是指的霍爾效應(yīng),這一現(xiàn)象是美國(guó)物理學(xué)家霍爾(A.H.Hall,1855—1938)于1879年在研究金屬的導(dǎo)電機(jī)構(gòu)時(shí)發(fā)現(xiàn)的。當(dāng)電流垂直于外磁場(chǎng)通過(guò)導(dǎo)體時(shí),在導(dǎo)體的垂直于磁場(chǎng)和電流方向的兩個(gè)端面之間會(huì)出現(xiàn)電勢(shì)差,這一現(xiàn)象便是霍爾效應(yīng)。這個(gè)電勢(shì)差也被叫做霍爾電勢(shì)差。
?????? ?那么我們?yōu)槭裁匆袘?yīng)這玩意?要說(shuō)清這個(gè)問(wèn)題就必須從無(wú)感無(wú)刷的一個(gè)缺點(diǎn)說(shuō)起。剛才說(shuō)了無(wú)刷電機(jī)的轉(zhuǎn)速是靠交流電頻率決定的,那么電調(diào)要想方設(shè)法弄明白目前電機(jī)的轉(zhuǎn)速以及當(dāng)前電機(jī)的狀態(tài)。其實(shí)這對(duì)已經(jīng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的電機(jī)來(lái)說(shuō)很容易,但對(duì)于一個(gè)剛剛起步或者運(yùn)行速度很慢的電機(jī)來(lái)說(shuō)就顯得比較麻煩了(很難較準(zhǔn)確的測(cè)出電機(jī)轉(zhuǎn)速的狀態(tài)),所以無(wú)感無(wú)刷電機(jī)會(huì)在低速時(shí)線性不好甚至可能會(huì)顫抖,而起步的扭力也難以強(qiáng)過(guò)同等級(jí)有刷電機(jī)。
????????但是人們發(fā)現(xiàn)無(wú)論什么運(yùn)行狀態(tài)的無(wú)刷電機(jī),它的霍爾效應(yīng)都是明顯的,所以通過(guò)霍爾效應(yīng)電調(diào)可以很容易的知道無(wú)論高速還是低速電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài),從而解決了無(wú)感無(wú)刷電機(jī)的毛病!但就目前來(lái)看霍爾傳感器并不是廉價(jià)貨,所以有感無(wú)刷電機(jī)、電調(diào)的價(jià)格會(huì)比無(wú)感無(wú)刷貴上許多。
七、常見(jiàn)模型用有刷、無(wú)感無(wú)刷、有感無(wú)刷電機(jī)對(duì)比
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有刷電機(jī) 無(wú)感無(wú)刷 有感無(wú)刷
轉(zhuǎn)換效率: 低 高 高
電機(jī)輸出功率: 低 高 高
起步扭力: 好 一般 好
中高速扭力: 一般 好 好
低速線性: 較好 一般 好
中高速線性: 好 好 好
最高速度(一般540電機(jī)): 常見(jiàn)2萬(wàn) 常見(jiàn)5萬(wàn) 常見(jiàn)5萬(wàn)
易磨損程度: 容易磨損 不易磨損 不易磨損
電機(jī)價(jià)格(540級(jí)) 中檔100RMB 最低120RMB 最低200RMB
電調(diào)價(jià)格(540級(jí)) 中檔平均120左右?????? 最低200RMB 最低300RMB
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總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的[硬件基础] 有刷、有感和无刷无感电机对比的全部?jī)?nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
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