有刷電機(jī):
所有電機(jī)都由定子和轉(zhuǎn)子組成,在直流電機(jī)中,為了讓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)起來(lái),需要不斷改變電流方向,否則轉(zhuǎn)子只能轉(zhuǎn)半圈,這就好像用腳蹬自行車踏板,單腳只能蹬半圈,所以直流電機(jī)就需要改變轉(zhuǎn)子中的電流,也就是把通電導(dǎo)體的方向在需要換向的時(shí)候換向。
換向器的換向是,當(dāng)在電磁場(chǎng)中放入一個(gè)通電導(dǎo)體切斷磁場(chǎng),導(dǎo)體會(huì)被力推出靜止的磁場(chǎng),這是因?yàn)榇艌?chǎng)的磁力線被導(dǎo)體周圍的電磁場(chǎng)壓變形了,磁力線試圖反彈回直線的形狀,這就相當(dāng)于會(huì)產(chǎn)生吸引力和排斥力,讓電機(jī)轉(zhuǎn)起來(lái)。
換向器由兩個(gè)半圓段構(gòu)成,連接處由絕緣材料隔開(kāi),兩段換向器轉(zhuǎn)動(dòng)分別與碳刷連接,碳刷會(huì)重復(fù)連接到符合推動(dòng)力的那段換向器,這樣重復(fù)電機(jī)就轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)了。
無(wú)刷電機(jī):
無(wú)刷直流電機(jī)是采用電子換向,沒(méi)有換向器和碳刷,而是使用的位置傳感器,主要由永磁體轉(zhuǎn)子,多極繞組定子和位置傳感器等組成,位置傳感器根據(jù)轉(zhuǎn)子的位置磁極,給向鄰的定子線圈通電,讓定子產(chǎn)生與轉(zhuǎn)子向吸的磁極,就能吸引轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng),這樣重復(fù)就能推動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。
有刷電機(jī)是采用機(jī)械換向,外部磁極不動(dòng)內(nèi)部線圈動(dòng),電機(jī)工作時(shí),換向器和線圈一起旋轉(zhuǎn),碳刷與磁鋼都不動(dòng),于是換向器和碳刷產(chǎn)生摩擦,完成電流方向切換。在有刷電機(jī)中,將各組線圈排成一個(gè)圓環(huán)形,相互之間又用絕緣材料隔開(kāi),形成一個(gè)圓柱形與電機(jī)軸連成一體,通過(guò)兩個(gè)碳刷,在彈簧的壓力下壓在線圈上,每組線圈轉(zhuǎn)動(dòng)到碳刷下面就能給這組線圈通電。隨著電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),給不同線圈或同一線圈不同兩級(jí)通電,使線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)兩極與靠近永磁鐵定子的兩極有一個(gè)角度,通過(guò)同極相斥和異極相吸產(chǎn)生力量,推動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。
有刷電機(jī)與無(wú)刷電機(jī)的區(qū)別除了碳刷外,有刷電機(jī)是利用齒輪來(lái)進(jìn)行控制,這就會(huì)讓電機(jī)的返修率增加了;而無(wú)刷電機(jī)就不需要用齒輪,不會(huì)經(jīng)常維修,使用壽命就會(huì)高一些,可靠性也比較高,不過(guò)無(wú)刷電機(jī)的控制系統(tǒng)成本也會(huì)相對(duì)有刷電機(jī)高;此外有刷電機(jī)的噪音比較大,而無(wú)刷電機(jī)聲音小得多,工作效率也會(huì)高一些。