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无刷与有刷电机性能比较

模型无刷与有刷电机性能比较

　　有刷电机的缺点 模友们可能觉得奇怪，怎么一上来就挑有刷的毛病；呵呵，我把下面的缺点说出来，大家就知道有刷电机的毛病不小了。
 
　　1、摩擦大，损耗大
 
　　老模友们在以前玩有刷电机的时候都碰到这个问题，那就是使用电机一段时间以后，需要打开电机来清理电机的碳刷，费时费力，维护强度不亚于来一次家庭大扫除。
 
　　2、发热大，寿命短
 
　　由于有刷电机的结构原因，电刷和换向器的接触电阻很大，造成电机整体电阻较大，容易发热，而永磁体是热敏元件，如果温度太高的话，磁钢是会退磁的，使电机性能下降，影响有刷电机的寿命。
 
　　3、效率低，输出功率小
 
　　上面说到的有刷电机发热问题，很大程度是因为电流做功在电机内部电阻上了，所以电能有很大程度转化为了热能，所以有刷电机的输出功率不大，效率也不高。

无刷电机的优点

　　1、无电刷、低干扰
 
　　无刷电机去除了电刷，*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。
 
　　2、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。
 
　　3、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。　上下一比较，就知道无刷电机相对于有刷电机的优势在哪里了，但是万事都不是**的，有刷电机低速扭力性能优异、转矩大等性能特点是无刷电机不可替代的，不过就无刷电机的使用方便性来看，随着无刷控制器的成本下降趋势和国内外无刷技术的发展与市场竞争，无刷动力系统正在高速的发展与普及阶段重，这也极大促进了模型运动的发展。
 
　　模型无刷电机的参数指标，除了外形尺寸（外径、长度、轴径等）、重量、电压范围、空载电流、*大电流等参数外，还少不了一个重要指标--KV值，这个数值是无刷电机独有的一个性能参数，是判断无刷电机性能特点的一个重要数据。
 

编辑本段模型无刷电机KV值解释

KV值定义

　　无刷电机KV值定义为转速/V，意思为输入电压增加1伏特，无刷电机空转转速增加的转速值。从这个定义来看，我们能知道，无刷电机电压的输入与电机空转转速是遵循严格的线性比例关系的。

KV值的意义

　　无刷电机的意义不只是说明电机转速与电压成严格的线性比例关系，还对于电机的性能有一个开阔性的表示。
 
　　用过无刷电机的朋友大都有这种感觉，同级别（外径）的无刷电机，外转子的和内转子的通电比较一下，会发觉外转子电机扭力大一些，要“硬”一些，内转子电机扭力稍微小一些，要“软”一些，一看电机参数，外转子电机KV值800多，内转子电机1000多到2000多。再看一下转速，内转子电机的转速明显高于外转子电机。其实这些特性都与KV值有关，按照KV值的定义来解释，无刷电机的空转极速，是KV值乘以输入的电压，这也就解释了内转子电机的转速为什么高于外转子无刷电机。
 
　　就扭力特性来看，KV值一定意义上体现了电机扭力性能，拿外转子电机来说，电机的空载极速一般般，但是加上负载（例如螺旋桨）后，其极速降落到空载极速的60%-70%，但是拿同级别的内转子电机来测试的话，其带负载的转速只能到其空载极速的30%-40%，这明显体现出这两种电机的扭力特性差别，内转子电机的带负载的能力相对较低，为了满足扭力做功，内转子电机必需自行降速，增加通过电流，在电压不变的情况下，这样电机的输出功率就增加了，内转子电机的这种扭力特性也体现在具体的应用上，以前不少轻型泡沫固定翼飞机，*初都用的是内转子无刷电机，但是因为扭力特性的缘故，飞机螺旋桨并不是直接连接在电机上（非直驱），而是增加了一个减速齿轮组，为的就是改善内转子电机的扭力性能。
 
　　同系列同外形尺寸的无刷电机，KV值也能区别电机的特性，比如B3674内转子电机，一个KV值是1860，一个KV值是2075，那**个电机的扭力就要大一些，峰值做工电流就相对小一些；**个电机的技术高一些，但是扭力特性就比**个电机要差，峰值电流就会更大一些。
 
　　无刷电机KV的意义，一定让你受益匪浅
 
　　无刷电机的一些基本知识模型用无刷KV值低的有1-2千，高的到5-6千，他表示的是电压每升高1伏，转速增加的数值，对于无刷，这个值是个常量
 
　　对于同种尺寸规格的无刷来说：&
 
　　绕线匝数多的，KV值低，*高输出电流小，但扭力大
 
　　绕线匝数少的，KV值高，*高输出电流大，但扭力小
 
　　单从KV值，不可以评价电机的好坏，因为不同KV值有不同的适用场合：
 
　　低电压环境（7.4v）
 
　　KV值低的，由于转速偏低，适合配较小的减速比和较大的螺旋桨，靠较大负荷来提升电流，输出较大功率；
 
　　KV值高的，由于转速较高，适合配较大的减速比和较小的螺旋桨，在满足输出功率的条件下，要减小负荷，避免电流过大；
 
　　高电压环境（11.1v）
 
　　KV值低的，在这个电压环境下可以达到较高的转速，扭力也不错，比较理想。需要配合较大的减速比和较小的螺旋桨，在满足输出功率的条件下，要减小负荷，避免电流过大；
 
　　KV值高的，在该环境中转速过高，为避免电流过大，要尽量减少负荷。利用其高转速，用于涵道风扇发动机很适合。
 
　　7.4v 和 11.v只是举例说明，是常用的小级别。无刷的电压范围很宽，性能惊人。
 

编辑本段优点

　　1、无电刷、低干扰
 
　　无刷电机去除了电刷，*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。
 
　　2、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。
 
　　3、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。　上下一比较，就知道无刷电机相对于有刷电机的优势在哪里了，但是万事都不是**的，有刷电机低速扭力性能优异、转矩大等性能特点是无刷电机不可替代的，不过就无刷电机的使用方便性来看，随着无刷控制器的成本下降趋势和国内外无刷技术的发展与市场竞争，无刷动力系统正在高速的发展与普及阶段重，这也极大促进了模型运动的发展。
 

编辑本段工作原理

　　模型无刷电机的参数指标，除了外形尺寸〔外径、长度、轴径等〕重量、电压范围、空载电流、*大电流等参数外，还少不了一个重要指标--KV值，这个数值是无刷电机独有的一个性能参数，是判断无刷电机性能特点的一个重要数据。
 
　　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。它具有可靠性高、无换向火花、机械噪声低等优点，广泛应用于**录音座、录像机、��子仪器及自动化办公设备中。
 
　　无刷直流电动机由永磁体转子、多极绕组定子、位置传感器等组成。位置传感按转子位置的变化，沿着一定次序对定子绕组的电流进行换流（即检测转子磁极相对定子绕组的位置，并在确定的位置处产生位置传感信号，经信号转换电路处理后去控制功率开关电路，按一定的逻辑关系进行绕组电流切换）。定子绕组的工作电压由位置传感器输出控制的电子开关电路提供。
 
　　位置传感器有磁敏式、光电式和电磁式三种类型。
 
　　采用磁敏式位置传感器的无刷直流电动机，其磁敏传感器件（例如霍尔元件、磁敏二极管、磁敏诂极管、磁敏电阻器或专用集成电路等）装在定子组件上，用来检测永磁体、转子旋转时产生的磁场变化。
 
　　采用光电式位置传感器的无刷直流电动机，在定子组件上按一定位置配置了光电传感器件，转子上装有遮光板，光源为发光二极管或小灯泡。转子旋转时，由于遮光板的作用，定子上的光敏元器件将会按一定频率间歇间生脉冲信号。 采用电磁式位置传感器的无刷直流电动机，是在定子组件上安装有电磁传感器部件（例如耦合变压器、接近开关、LC谐振电路等），当永磁体转子位置发生变化时，电磁效应将使电磁传感器产生高频调制信号（其幅值随转子位置而变化）。
 
　　变压调速的旋转磁场直流电动机问世–直流传动将焕发青春的活力–洋人的变频调速技术很快彻底淘汰 －－中国人在电力传动领域要扬眉吐气
 
　　此项技术可让IGBT和直流电动机制造进入暴利时代，如果让西门子东芝 英飞凌三菱－－-等大公司购买，中国的电机制造企业就会遭受毁灭性的打击，成千上万的工人会失去生活来源。这是因为我国大功率IGBT制造几乎是空白，而西门子东芝－－－－具有先天优势。
 
　　直流电动机转矩性能于调速性能优良的原因是逐线圈换向——为证明真实性我首先公布理论–逐线圈换向的是直流电动机，逐相换向的是交流电动机。
 
　　在逐线圈换向的前提下，实现旋转磁场在旋转之中，每一个磁极对应定子导体的电流始终向一个方向流动。《用电流跟踪器取代换向器和电刷》定子的导体电流方向始终跟踪转子的磁极，就能实现零转速到额定转速恒转矩变压调速，而且没有转矩波动，可彻底淘汰变频调速器，变压调速的斩波器将风行天下。
 
　　在同步电动机上安装同步换向器不能叫无刷直流电动机，是科学界的指鹿为马，因为它是逐相换向–是交流电动机，它永远找不到直流电动机的转矩性能和调速性能。
 
　　旋转磁场直流电动机，具有异步电动机的耐久性能和旋转电枢直流电动机的转矩性能于调速性能，是性能***的电动机，直流变压调速不会产生谐波污染电网，调速成本非常的低。它可以把有限的原材料制造成更有市场价值的商品，可成为企业会下金蛋的鹅，在整个工业领域将引发一场电动机**，旋转磁场直流电动机以当今IGBT IEGT的功率容量，单机功率做到50000KW是轻而易举。从事电机研究的工作人员来南召县云阳镇看一看我的科技成果，就知道这一切都是真的。 李佳君
 
　　变频调速器能红极一时，是因为旋转电枢直流电动机的寿命太短。事实是直流电动机的调速成本*低 精度*高设备*简单。只要直流电动机能长寿，变频调速器就是废铜烂铁。
 
　　旋转电枢直流电动机在运转的时候，定子磁场和电枢磁场是静止垂直90度，旋转的是电枢，电枢的磁场并不旋转。换向器的作用就是保证电枢的磁场和定子的磁场始终保持静止90度而换向。
 
　　旋转磁场直流电动机在运转的时候，定子的磁场和转子的磁场，是在旋转之中垂直90度。用逐线圈换向技术制造电流跟踪器，取代换向器和电刷，因此旋转磁场直流电动机变的和异步电动机一样长寿。
 
　　旋转磁场直流电动机的转子做成无刷励磁或永磁的时候，它的强度和异步电动机的转子一样高，造价非常低。像异步电动机一样，脆弱线圈不动，坚固而又简单转子在高速旋转。
 
　　旋转磁场直流电动机的定子线圈，能产生稳定的反电势阻止谐波的生成，无论IGBT的关断速度多么快，也不会产生自感电压击穿IGBT和绝缘。小功率电机在6000转的时候IGBT的工作频率是200赫兹，大功率电机3000转的时候工作频率是100赫兹。不像变频调速器载波频率高达2000到20000赫兹，产生严重的电磁辐射，危害人体干扰电子设备，产生谐波污染电网。
 
　　变压调速的旋转磁场直流电动机问世，变频调速器已是穷途末路，科技在推陈出新。
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