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有刷電機
圖片來自阿里巴巴

有刷電機是內含電刷裝置的將電能轉換成機械能(電動機)或將機械能轉換成電能(發電機)的旋轉電機。有刷電機是所有電機的基礎,它具有啟動快、制動及時、可在大範圍內平滑地調速、控制電路相對簡單等特點。[1]

工作原理

電機工作時,線圈和換向器旋轉,磁鋼碳刷不轉,線圈電流方向的交替變化是隨電機轉動的換向器電刷來完成的。[2]在電動車行業有刷電機分高速有刷電機和低速有刷電機。有刷電機和無刷電機有很多區別,從名字上可以看出有刷電機有碳刷,無刷電機沒有碳刷。

有刷電機有定子和轉子兩大部分組成,定子上有磁極(繞組式或永磁式),轉子有繞組,通電後,轉子上也形成磁場(磁極),定子和轉子的磁極之間有一個夾角,在定轉子磁場(N極和S極之間)的相互吸引下,使電機旋轉。改變電刷的位置,就可以改變定轉子磁極夾角(假設以定子的磁極為夾角起始邊,轉子的磁極為另一邊,由轉子的磁極指向定子的磁極的方向就是電機的旋轉方向)的方向,從而改變電機的旋轉方向。

種類

有刷電機

被國內大多數電動自行車生產廠家所選用,它採用碳刷作為電機電源的兩個觸點,利用調速轉把和控制器來控制,通過齒輪二次減速及超越離合器來達到電動自行車0-20公里/小時的無極調速。採用的這種有刷高速電機含金量高,電機減速齒輪強度較強,耐磨性好,設計合理,故返修率較低;而且維修更換齒輪和電機的成本較少,有效的降低了電動自行車的維修費用;並且有刷電機可以通過超越離合器和飛輪實現輕鬆人力騎行。有刷電機就是採用電刷機械換向!

無刷電機

被電動自行車生產廠家採用的一般都是無刷無齒電機。它的轉速控制系統的造價比有刷高速電機的轉速控制系統要高,控制器在使用中容易發生故障。裝有無刷電機的電動自行車行駛速度必須到35公里/小時以上時,才能發揮其最佳的工作效率,但是我們知道電動自行車作為非機動車來管理,時速必須在20公里/小時以下,故無刷電機被電動自行車選用降低了工作效率,可取性不強。它被採用的主要一點是噪音小。無刷電機就是採用電子線路換向!有檢測元件檢測極性!

主要區別

下面從幾個方面來談談有刷電機和無刷電機的區別:

適用範圍:

無刷電機的設備可以運用於:乳製品行業、釀造行業、肉製品加工行業、豆製品加工行業、飲料加工行業、糕點加工業、藥品業、電子精密廠、等一些更高要求的無塵車間等,像迪奧電器產的無刷電機(DIHOUR)干手器,運用到工廠里比較多。

碳刷電機:只能適用於各式洗手間等對要求不是太高的區域,而像無塵車間和防爆車間就無法使用了!

使用壽命:

無刷電機:可連續工作20000小時左右,常規的使用壽命7-10年。

碳刷電機:可連續工作5000小時左右,常規的使用壽命2-3年。

使用效果:

無刷電機:以90-95m/s高速運轉,實際效果可達到5-7s的干手時間。

碳刷電機:運轉速度及干手時間要遠低於無刷電機。

節能方面:

相對而言,無刷電機的耗電量只是碳刷的1/3。

日後維修方面

碳刷電機磨損後,不僅更換碳刷,還更換轉齒等電機周邊的附件,成本要高出很多。最主要的是,整體的功能將會受到影響。

參考文獻