豪橫|无刷我有,电动工具齐活咯~
时间: 2021-06-16作者:安服优

相信在大家平时的生活或者工作中,需要打个孔,扭个螺丝,切割个东西的时候都会存在。原先大家使用传统工具的时候,不仅费力,而且效率极慢。后来也不知道具体是从什么时候开始,市面上就有了电动工具,电动螺丝刀、冲击钻、切割机、美缝枪等等。好家伙,瞬间小仙女们扭螺丝不费劲了,小白们自家瓷砖的美缝也能轻松搞定了。嗯,确实不错。


电动工具
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但渐渐地,大家发现这个电动工具好用是好用,但是太容易坏了,老是买一把电动工具没多久就坏了,且维修起来还非常的麻烦。一翻研究下来,大家发现,其实很多时候是因为电动工具中使用的有刷电机具有碳刷易磨损,运行电流大,电机磁钢易退磁等特性,因此降低了电机与电池的作用寿命,也就使得产品的故障率较大,并且更换较为麻烦。聪明的人类总是那么足智多谋,研究的最终目的是为了找出问题的本质,从而解决问题。于是无刷电机开始闪亮登场。


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无刷电机工作原理

无刷直流电动机是采用半导体开关器件来实现电子换向的,即用电子开关器件代替传统的接触式换向器和电刷(线圈不动,磁极旋转)。

无刷电机,是使用一套电子设备,通过霍尔元件,感知永磁体磁极的位置,根据这种感知,使用电子线路,适时切换线圈中电流的方向,保证产生正确方向的磁力,来驱动电机。

无刷电机的结构

结构上,无刷电机和有刷电机有相似之处,也有转子和定子,只不过和有刷电机的结构相反;有刷电机的转子是线圈绕组,和动力输出轴相连,定子是永磁磁钢;无刷电机的转子是永磁磁钢,连同外壳一起和输出轴相连,定子是绕组线圈,去掉了有刷电机用来交替变换电磁场的换向电刷,故称之为无刷电机(Brushless motor),那现在就有问题了,没有了电磁场的变换,如何让无刷电机转动呢?


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简单而言,依靠改变输入到无刷电机定子线圈上的电流波交变频率和波形,在绕组线圈周围形成一个绕电机几何轴心旋转的磁场,这个磁场驱动转子上的永磁磁钢转动,电机就转起来了,电机的性能和磁钢数量、磁钢磁通强度、电机输入电压大小等因素有关,更与无刷电机的控制性能有很大关系,因为输入的是直流电,电流需要电子调速器将其变成3相交流电,还需要从遥控器接收机那里接收控制信号,控制电机的转速,以满足模型使用需要。

无刷电机对比有刷电机的优点

● 无电刷、低干扰
无刷电机去除了电刷,最直接的变化就是没有了有刷电机运转时产生的电火花,这样就极大减少了电火花对遥控无线电设备的干扰。
● 噪音低,运转顺畅
无刷电机没有了电刷,运转时摩擦力大大减小,运行顺畅,噪音会低许多,这个优点对于模型运行稳定性是一个巨大的支持。● 寿命长,低维护成本少了电刷,无刷电机的磨损主要是在轴承上了,从机械角度看,无刷电机几乎是一种免维护的电动机了,必要的时候,只需做一些除尘维护即可。


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除此之外,无刷电机还具有低噪音、高效率、能耗低、适用范围广、控制效果佳等等特点。
无刷电机的应用
由于无刷电机具备相当多的优点,故从之前被使用在控制要求比较高,转速比较高的设备上(如航模,精密仪器仪表等对电机转速控制严格,转速达到很高的设备上)。到如今无刷电机被运用到越来越多的日常生活产品中,如上面提到的电动工具,还有大家日常生活中用到的无叶吹风机、筯膜枪、脱毛仪等便携式电动产品中,其次还有我们家里的洗衣机、空调、冰箱等家电产品中同样也有应用到,使这些产品实现省电、多功能、自动控制,如定时,定温,自然调节,按软件程序工作。

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