前言

在直流電機(jī)中，有刷電機(jī)是大家接觸的一類電機(jī)，中學(xué)時(shí)物理課堂上介紹電動(dòng)機(jī)也是以它為模型來(lái)展示的。而直流無(wú)刷電機(jī)算是一種比較新型的電動(dòng)機(jī)，近幾年才逐步的應(yīng)用到日常生活中。但其實(shí)早就在1917年，無(wú)刷直流電機(jī)的基本思想就已經(jīng)誕生了，因?yàn)橛兴㈦姍C(jī)的電刷容易被磨損是一個(gè)致命缺點(diǎn)，這影響到了有刷電機(jī)在領(lǐng)域內(nèi)的整體應(yīng)用，人們需要一種能不需要維護(hù)就能長(zhǎng)期使用的電機(jī)來(lái)取代它。直到1955年，美國(guó)d.harrison等人申請(qǐng)了用晶體管換向線路代替有刷直流電機(jī)機(jī)械電刷的，才正式標(biāo)志著現(xiàn)代無(wú)刷電機(jī)的誕生。那么它們有什么區(qū)別呢？

有刷電機(jī)原理

有刷電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)是：定子（磁極）、轉(zhuǎn)子（線圈）、機(jī)械電刷（碳刷）及換向器。電機(jī)的工作基本原理就是通過(guò)磁場(chǎng)換向旋轉(zhuǎn)獲得轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，從而輸出動(dòng)能。而有刷電機(jī)的機(jī)械電刷及換向器在轉(zhuǎn)動(dòng)中起到導(dǎo)電和換相作用，因此電刷與換向器要不斷接觸摩擦，需要定期更換碳刷。結(jié)構(gòu)示意圖：

無(wú)刷電機(jī)原理

無(wú)刷電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)：定子（線圈）、轉(zhuǎn)子（磁極）、位置傳感器（霍爾傳感器）及控制器。電機(jī)的工作基本原理同樣是通過(guò)改變磁場(chǎng)獲得轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，從而輸出動(dòng)能。位置傳感器及控制器相當(dāng)于起到的電子換向的作用。無(wú)刷電機(jī)在工作中，線圈不動(dòng)，磁極旋轉(zhuǎn)，通過(guò)霍爾元件，感應(yīng)磁鐵磁極的位置，根據(jù)這種感應(yīng)，適時(shí)切換線圈電流的方向，保證產(chǎn)生正確方向的磁力，來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，消除了有刷電機(jī)機(jī)械換向的缺點(diǎn)。結(jié)構(gòu)示意圖：

性能差異分析

1、有刷電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，易出現(xiàn)故障就是碳刷磨損。無(wú)刷電機(jī)因?yàn)槿コ穗娝?，采用電子換向，成本較貴，但從機(jī)械角度上，無(wú)刷電機(jī)幾乎是免維護(hù)的了。
2、無(wú)刷相比有刷電機(jī)的另外一個(gè)優(yōu)勢(shì)就是低干擾了，沒(méi)有了有刷電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的電火花，數(shù)字信號(hào)控制，極大減少了對(duì)其他設(shè)備的干擾。
3、噪音方面，運(yùn)轉(zhuǎn)順暢的無(wú)刷電機(jī)沒(méi)有了電刷，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)摩擦力大大減小，運(yùn)行順暢，噪音也會(huì)低許多。
4、調(diào)速方面，有刷和無(wú)刷電機(jī)的控制實(shí)質(zhì)都是通過(guò)調(diào)節(jié)電壓，只是無(wú)刷直流采用電子換向，利用可控硅等電路控制，通過(guò)數(shù)字控制來(lái)實(shí)現(xiàn)。有刷電機(jī)是調(diào)整電機(jī)供電電壓高低，改變電極產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)弱，達(dá)到改變轉(zhuǎn)速的目的。而無(wú)刷電機(jī)調(diào)速時(shí)，電機(jī)的供電電壓不變，改變電調(diào)的控制信號(hào)，進(jìn)而通過(guò)內(nèi)部控制器改變MOS管的開關(guān)時(shí)間，來(lái)達(dá)到變速的目的。

對(duì)應(yīng)微型泵產(chǎn)品

無(wú)刷、有刷電機(jī)在海霖微型泵都有應(yīng)用。對(duì)于無(wú)刷系列產(chǎn)品，海霖?zé)o刷電機(jī)微型泵均內(nèi)置了電機(jī)控制器，客戶無(wú)需額外選購(gòu)和集成電機(jī)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制電路，并且我司在電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制電路上根據(jù)微型泵使用特性，集成了多種控制功能，比如多種調(diào)速方式：PWM調(diào)速、頻率調(diào)速、旋鈕調(diào)速、觸控調(diào)速及485通訊（基于Modbus通訊協(xié)議）等。同時(shí)，我們還可以為客戶提供了定制化需求，來(lái)滿足更多客戶的應(yīng)用場(chǎng)景。 無(wú)刷電機(jī)的微型泵經(jīng)過(guò)我們的實(shí)驗(yàn)室壽命測(cè)試發(fā)現(xiàn)，在負(fù)載工況下壽命可做到10000小時(shí)以上，如果是空載氣體傳輸壽命還可以更長(zhǎng)，適用于大負(fù)載連續(xù)不停機(jī)的場(chǎng)合。對(duì)于有刷系列產(chǎn)品，優(yōu)點(diǎn)在于低成本、相對(duì)低的功耗、適用于間歇使用及成本控制要求不高的場(chǎng)合。

有刷氣泵系列產(chǎn)品：

微型真空泵：C13、C17、C25等
本系列有刷電機(jī)真空泵主要特點(diǎn)是：低功耗、低成本、體積小巧，同時(shí)可以在其標(biāo)稱壽命內(nèi)提供工業(yè)級(jí)可靠性和氣密性，可在其標(biāo)稱真空度下大負(fù)載連續(xù)運(yùn)行。

無(wú)刷氣液泵系列產(chǎn)品：

微型真空泵：C15、C09、C26、C30、C50、C60、C61等
微型抽打氣泵：D15、D23、D35、D50、D60等
微型液泵：S15、S23、S36等
本系列產(chǎn)品為長(zhǎng)壽命微型泵，均采用直流無(wú)刷電機(jī)并集成無(wú)刷電機(jī)控制器，通電即可使用，并可根據(jù)客戶應(yīng)用場(chǎng)景采用多種調(diào)速方式。該系列微型泵在工作負(fù)載下可長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，負(fù)載壽命超過(guò)10000小時(shí)，若在輕負(fù)載下工作，壽命可遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)標(biāo)稱壽命。