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　　有刷和無刷電機都屬于直流電機，它們通過磁場的相互作用將電能轉化為機械能。

　　無刷電機，顧名思義，就是不使用電刷將電能轉換為機械功的電機。搞清楚“無刷”一詞之前，最好先了解一下電刷在刷電機中的功能。

　　有刷電機/Brushed Motors

　　電刷(在有刷電機中)將電流連接到一組線圈。通電時，這些線圈會產生磁場。該磁場與定子磁體(電動機的固定部分)的固定磁場產生力作用，使電機轉子轉動一定角度。然后電刷為下一組線圈通電，使轉子繼續轉動一定角度，產生一個循環的、旋轉的、機械的循環，從而產生旋轉運動。線圈的兩端連接到換向器。換向器上有銅片，用于電刷接觸和導電。每一段都與下一段絕緣隔離。這些段被稱為“換向片”。

　　由電機軸、線圈和換向器組成的組件稱為電樞。

　　通電線圈產生的磁場會使電機轉子旋轉。相反極性的電流會使旋轉方向反轉。運行有刷電機不需要外部電子設備，只需要直流電源。內部(轉子上)線圈極性的變化會導致內部(轉子)旋轉。

　　-Brushed Motors

　　有刷電機

　　無刷電機/Brushless Motors

　　無刷電機沒有機械連接來將電流輸入線圈。相反，需要一個驅動器來激勵和切換線圈，以產生旋轉磁場。通常，線圈纏繞在定子中，磁體安裝在轉子上。外部(定子)線圈極性的變化導致內部(轉子)旋轉。

　　無刷定子有兩種常見類型：有槽定子和無槽定子。在有槽定子中，導線纏繞在定子的齒上。當線圈通電時，齒提供機械剛度以固定線圈。在無槽定子中，導線被繞成線圈。然后將線圈壓平并形成圓柱體。然后對線筒(籃)進行涂漆或加熱，以激活電磁線的粘合性能。無槽定子唯一的機械剛度是與相鄰導線的附著力。

　　沒有齒來固定電導線。無槽配置允許每單位體積容納更多銅線，從而提高功率密度(每單位體積的輸出功率)。

　　有刷電機和無刷電機有什么區別?

　　對于有刷電機，定子是外殼磁體，轉子是線圈。無刷電機正好相反—固定磁場是定子線圈，轉子是永磁體。

　　在這兩種情況下，這些場的相互作用都會產生扭矩，致使轉子轉動。當轉子轉動時，繞組中的電流被切換或換向，以產生連續的轉動。

　　電刷換向裝置通常使用石墨制成的電刷，這些電刷安裝在連接到轉子線圈的金屬棒(換向器)上。當轉子轉動時，電刷將電流從一組線圈傳輸到另一組線圈。

　　無刷裝置通過使用軸位置傳感器將信號發送到外部繞組開關電路來實現換向。

　　典型轉速

　　電刷裝置在 1,000 RPM 和 10,000 RPM 轉速之間連續工作效果最佳。由于電刷-換向器界面特性的機制，較高的轉速被限制在 10000 RPM 的實際極限。當轉子加速時，電刷開始浮在換向器上，造成物理和電氣接觸不良。另一方面，無刷電機通常可以以更高的轉速運行—它們只受轉子的機械完整性、速度相關損耗和所用軸承的穩定性的限制。

　　產生噪聲

　　有刷電機的噪聲來自軸承、電刷和轉子不平衡。在無刷設計中，消除了電刷產生的噪聲，因此運行更安靜。

　　預期壽命

　　一般來說，無刷電機比有刷電機使用壽命更長。有刷電機的主要限制特征是其電刷和換向器。電刷的典型使用壽命通常為 2,000 至 5,000 運行小時，但不應將其視為對所有應用的保證。無刷裝置的使用壽命通常超過 10,000 小時，但是通常受到軸承壽命和環境條件的限制。

　　成本

　　很多時候，兩種產品的總生命周期成本可能是它們之間的決定性因素。無刷電機需要電子驅動器，而有刷電機則不需要。

　　電子驅動器的額外成本使得無刷電機系統比有刷電機更昂貴。這兩種類型都需要電源。有刷電機可以通過直接電源工作。無刷電機需要一個由電源供電的驅動器。除了電機成本外，在選擇過程中還應考慮后期維護成本。

　　以下圖表提供了有刷電機和無刷電機之間的更多對比：

　　有刷和無刷電機技術都適用于當今的運動控制市場。如何選擇取決于上述因素如何影響設計者的目標。阿美特克 PITTMAN 應用工程師精通這些設計考量因素，您可以聯系我們協助您進行選擇。

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