无刷电机和有刷电机优缺点相比较（写写帮整理）

第一篇：无刷电机和有刷电机优缺点相比较（写写帮整理）

无刷电机和有刷电机(电动车)优缺点

一）“无刷”“有刷”的基本概念： 目前电动自行车广泛采用的是直流永磁电机，直流永磁电机按照是否采用电刷换向可分为有刷电机和无刷电机两种，有刷电机是直流电机的主流产品，目前绝大多数电动自行车电机都是有刷电机。无刷电机是一种特殊的直流电机，它采用内置传感器外加电子换向器的方法进行电子换向，无刷电机主要是为了消除电刷的磨损，以及电刷接触所产生的噪声。

二）有刷电机的缺点没有成为阻碍它在电动自行车中广泛应用的要素： 电刷磨损和电机噪声是“有刷”相对与“无刷”的两个最主要的缺点，但尽管存在这两个缺点，为什么国内绝大多数品牌厂家仍采用有刷电机的方案呢，难道他们没有意识到这个问题吗？原因在于：

A）电刷的磨损不构成主要问题 电动自行车是一种间断性工作的交通工具，一组电池通常最长的放电时间（骑行时间）一般为2-3个小时，使用者每天使用贸易的平均时间大约为1-2个小时，而现在，广泛应用于电动自行车的盘式转子电机采用平面式换向器和优质加长式电刷，工作寿命一般在1500小时以上，因此，按每个用户平均每天骑车1.5小时计算，一组电刷的使用时间已达1000天。可以看出，一组合格的电刷服役时间已接近三年，而更换一组电刷的成本仅为5元左右，平均每年不足2元！更何况，电动自行车使用了3年也确实有必要对车辆作一些全面的检查和维护，更换一些磨损零件，宣扬贸易电机十年免维护这种夸大的观点，有误导消费者的嫌疑。

B）电机发出一点声音是正常的 笔者在走访市场时，一位无刷电机电动车的促销员，演示无刷电机在空载条件下的静音特性，以此证明无刷电机要比有刷电机优越得多，其实，购买电动车绝不是购买空调设备，消费者大可不必为它是否毫无噪声而作出购买与否的决定。事实上，使用过无刷电机电动车的用户会知道，无刷电机在空载时或低负载时（如平坦无风情况下）电机发出的声音确实很小，但是，当运行至重载状态如上坡，顶风，它往往会发出远远比有刷电机更为“巨大”的音响，甚至出现令人不适的电磁抖动，而这种声音在安静的店堂促销过程中是不会出现的。事实上，车辆电机运行时发出一些声音是正常的，毕竟它是一种户外使用的交通工具，国家规定的噪声合格标准为小于62分贝，绝大多数国产有刷电机都可以将分贝值控制在55分贝以下，属合格产品。无刷电机的促销员引导消费者追求“静音”，像促销空调机那样去促销电动车，也有误导消费者之嫌疑，空调噪声太大会影响睡眠，而电动车发出一点声音是绝不会影响使用的！

三）现有的无刷电机方案存在的一系列问题： 某晚报《无刷胜有刷》一文武断地将有刷电机指责为“寿命短、噪声大、效率低”，甚至指出“一般使用6个月至一年就需要更换电机内的碳刷”，讨伐之音毫无顾虑！为此，本文也步其所为，略数电动自行车无刷电机之弊端。

A）传感器工作环境差，导致系统失效！正规的无刷电机设计一般需要在非热源区设置光电或磁性（霍尔元件）传感器，用于检测电机转动位置，发出控制换向的信号，而现在市售的绝大多数所谓的电动自行车专用的无刷电机轮毂，由于受到设计尺寸和安装方式的限制，无法将传感器与热源隔离，几乎都采用了在铁芯定子上定位开槽并用胶水固定三个霍尔元件的方法来安装传感器，众所周知，电机的热源是一个客观存在，它来自电机的铜损和铁损，特别是当电机工作在较低效率区时，热量聚集的速度很快，于是铁芯就会发热，直接设置在热源区的传感元件会出现性能漂移，导致换向误差，一旦换向错误，则会导致电机效率的大辐度下降，温度进一步升高，以致进入恶性循环，直接导致电子换向器烧毁，一般表现为“短路”。一旦“短路”，无刷电机就有一种被“卡死”的感觉，转动十分困难，使用者甚至不能脚踩骑行。只有请三轮车或出租车运回，有经验的用户会自备一把剪刀，一旦短路卡死，就将电机输入线剪断，使之“开路”，这样，被烧毁的“无刷”，就可以蹬回到维修部了。

B）感应电动势，导致控制器烧毁： 笔者以顾客身份在询访市场时，有一位无刷的推销员，在向我自豪地介绍了“静音”特性之后，又兴致勃勃地演示无刷电机神奇的自充电功能：关闭总电源，摇动中轴，使后轮转动，然后鸣号表示已经发电，脚踩出来的电又被回收到电池中去了，她告诉我“电池若没有电可以自已发电”，神奇之极，且不去评价这种演示所表现的“永动机”属性违反了基本的能量守恒定律是多么的荒谬之极，骗个别消费者尚可，骗行家绝对不行，相反地，这种情况恰恰正是“无刷”的伤心地，由于无刷电机没有超越离合器，当车轮快速转动，在电机输入端会形成感应电动势，轮子转得越快，感应电动势就越高，当超过器件的耐压值时，会导致电子换向系统的“电压击穿”，电机又要短路，轮子骤然卡死，又需要求助于“一剪开路”了，这种情况往往会出现于下坡过程中，用户骑着无刷电动车吃吃力力地上坡，到了下坡，本以为可以轻松惬意一番，让它自由滑行，速度越来越快，感应电动势越来越高，终于导致元件被击穿，不用刹车就会停下来，这就是许多用户反映“无刷电动车”上坡时没坏，下坡时好端端地不会转的原因。

C）只说电机永不磨损、寿命十年，保修两年，就不说控制器！无刷与有刷不同，有刷的换向器置于电机之内，而无刷则置于电机之外，因此，无刷电机系统实际上是由“电机”和“电子换向器”两部份组成的。无刷的电机部分确实存在着某种“永不磨损”的属性，而无刷的电子换向器却是一个故障率很高的部件，如前所述的各种故障均发生的控制器上。目前，许多无刷的推销员向顾客作出电机“保用2年、5年甚至10年”的承诺，但控制器（电子换向器）却只能保修壹年，更换一只控制器费用高达200元。事实上，若是算上无刷系统控制器的维修费用，其维修成本将大大超过有刷电机更换几个电刷的成本。一旦个别厂家撤消了对控制器（换向器）的保修承诺，消费者的使用成本将迅速增加。

D）系统可靠性与性能的矛盾： 无需讳言，无刷电机的可靠性与最大工作电流有很大的关系，降低最大工作电流会改善可靠性，但如果大幅度降低最大工作电流，那就会带来无刷电动车运行乏力，性能低劣的负面影响，消费者不欢迎，无刷没有市场。这确实是摆在无刷系统面前十分严峻的课题。

E）无刷更需讲“防水”： 笔者不仅一次地看见某些无刷电机的推广商将整个无刷轮毂浸泡在“鱼缸”里转动，以炫耀其“两栖”作业的“优异”特性，在水下，有刷电机确实存在着换向困难的缺陷，但是，电动自行车并不是潜水艇，为何需要在水中行驶呢？这种看似有学问的演示，着实让人看不懂！事实上这也算是一种“魔术”，因为无刷采用电子换向，演示者并没有将电子换向装置也置于水中，若是将整个控制器（换向装置）也放在鱼缸中，无刷电机的情况会比有刷更惨。事实上，无论是无刷还是有刷都采用钕铁硼作为永磁材料，这种材料具有许多优良的特性，但它最大的缺点之一就是抗氧化性差，置于水中无疑是将钕铁硼置于最恶劣的条件之中，会导致电机的寿命因氧化失效。另外，无刷电机中有大量的硅钢片，也是会生锈的，更需要讲防水，进行这样的演示，虽然可以误导一些观众，若被说穿也没有什么意义

第二篇：有刷电机介绍

有刷电机介绍 本文转载自湘电集团有限公司 http://.cn/

有刷电机里面顶在换相器表面，电机转动的时候，将电能通过换相器输送给线圈，由于其主要成分是碳，称为碳刷，它是易磨损的。应定期维护更换，并清理积碳。

碳刷是电动机或发电机或其他旋转机械的固定部分和转动部分之间传递能量或信号的装置，它一般是纯碳加凝固剂制成，外型一般是方块，卡在金属支架上，里面有弹簧把它紧压在转轴上，比如石油钻井完成后，需要进行检测，就要从井筒放仪器下去，就是通过碳刷将信号从旋转部分（外包钢丝的电缆滚筒）送到地面仪器的。

碳刷的样子有点像擦铅笔的橡皮条那样，顶上有导线引出。体积有大有小。

湘潭碳刷厂是专业生产进口碳刷、国产碳刷的生产家厂家。主要产品有电刷、马达电刷、电机碳刷、摩根碳刷、罗兰碳刷、hf碳刷、发电机碳刷、2197碳刷、进口碳刷、风机碳刷、印刷机碳刷(海德堡,罗兰,小森,三菱,富士等)、叉车碳刷(林德,三菱,小松,TCM,丰田等)、汽车碳刷、摩托车碳刷、电动工具碳刷、家用电器碳刷(吹风机碳刷,吸尘器碳刷)、微型电机(马达)碳刷、其产品用料均为德国和日本进口.产品性能远远优越于国产材料,耐磨、噪音小且使用寿命长,是国内追求高品质产品企业和出口产品厂家的最好合作伙伴!

本公司代理代理了国外知名企业（法国罗兰、英国摩根、德国崇德、日本富士）等全球几大生产厂家进口碳刷,为所有欧美及国内各大进口电机制造厂用户提供高质量的产品.如:美国通用电气（General Electric）、西屋(Westinghouse)、Reliance、德国西门子（Siemens）、瑞典ABB、法国Alstom等

碳刷的作用是通过碳刷架装配电机碳刷给集电机环或换向器送放电。发电机通过摩根碳刷NCC634，罗兰碳刷LFC554给集电环送电。直流电动机通过摩根碳刷EG251，D374N罗兰碳刷EG367J，EG8098给换向器送电。交流电动机通过摩根碳刷MG50，MG70，J164等金属碳刷给集电环放电。摩根碳刷是摩根电刷，上海市摩根碳刷有进口NCC634摩根碳刷具有优异的集电性能，适用于汽轮发电机集电机环。电阻率

18、抗折强度5.2Mpa、肖氏硬度20、体积密度1.28g/c.c、接触压降2.50v、磨擦系数0.29、额定电流密度10A/cm、允许圆周速度81m/s。尺寸：25.4X38.1X102;25X32X100;25X32X64；32X40X80。25X32X80。

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第三篇：各种电机优缺点比较

各种电机优缺点比较： 驱动电机选择方案

要使电机可以调节平板获得想要的角度，电机必须要有很好的激动性能，不但能够有足够的响应速度，还能平稳地进行精密的定位。直流电机

优点：采用PWM控制的直流电机，直流电机可以对电机的速度进行平滑的调节。

直流电机调速性能好（调速性能是指电动机在一定负载的条件下，根据需要，人为地改变电动机的转速。直流电动机可以在重负载条件下，实现均匀、平滑的无极调速，而且调速范围较宽）

起动力矩大。可以均匀而经济地实现转速调节。因此，凡是在重负载下起动或要求均匀调节转速的机械，如大型可逆轧钢机，卷扬机，电力机车等，都用直流电动机拖动。动态特性好

缺点：在电源上：需要交流电的整流或直流发电机供电。步进电机

优点： 用单片机控制的步进电机，由于控制信号是数字信号，不再需要数/模转换；步进电机采用脉冲驱动，转动的方向、速度都是可控的。便于根据测量的角度根据需要调节步进电机的转动。

步进电机的旋转角度正比于脉冲数，精度高且不累计误差，具有较好的位置精度和运动的重复性。另外步进电机的显著特点就是快速启停能力的转换精度高，正反转控制灵活。

步进电机不需要使用传感器就能精确定位 缺点：其驱动能力有限（不适合驱动小车）。减速电机

优点：减速电机结构紧凑，体积小，承受过载能力强，且能耗低，性能优越，效率高，振动小。缺点：由于机械效率影响，减速电机输出扭矩的增加和电机功率的增加不成正比，易出现死区现象，不利于控制。

显示系统方案

LED数码管显示器

优点：LED数码管电压低、寿命长、对外界环境要求低，易于维护，同时它是采用BCD编码显示数字，亮度高。

缺点：其功耗大，电路复杂，占用资源较多，显示信息量少，精度低。

LCD液晶显示器

优点：微功耗，显示信息量大、字迹清晰、美观、视觉舒适，使整个控制系统更加人性化。

小车循迹方案 红外探测法 用红外对管，利用不同颜色对红外线的吸收率不同的原理进行，配合比较电路就可实现。利用红外线在不同颜色的物体表面具有不同的反射性质的特点，在小车形式过程中不断地向地面发射红外光，当红外光遇到白色纸质地板时发生漫反射，反射光被小车上的接收管吸收；如果遇到黑线则红外光被吸收，小车上的接收管接收不到红外光。单片机就是否收到反射回来的红外光为依据来确定黑线的位置和小车的行走路线。

优点：本身不发出任何辐射，器件功耗很小。

缺点：红外探测器探测距离有限，一般最大不应超过3cm。工作不够稳定，且容易受外界光线的影响 摄像头

用摄像头采集跑道，把数据进行二值化，然后进行实现。具有光电传感器无法比拟的前瞻性 待处理数据庞大，耗电多，价格高

电源

直流电源的最简单的供电方法是用电池，但是电池有成本高、体积大、需要不时更换（蓄电池则要经常充电）的缺点，因此最经济可靠而又方便的是使用直流电源。

第四篇：各电机的优缺点

有刷串励电机(Series Motor)：

如今国内常用的车用电机，优点是控制简单。串励直流电动机有软的机械特性、转速随负载变化较大、负载轻转速快、负载重转速慢、转矩近似与电枢电流的平方成正比变化，起动转矩比并励电动机大，适用于要求起动转矩特别大，而对转矩的稳定无要求的运输拖动机械。

有刷他励电机(Shunt Motor)：

他励直流电动机有硬的机械特性，转矩随电枢电流成正比变化，相同情况下，起动转矩比串励电动机小，适用于转速要求稳定，而对起动转矩无特别要求的负载。

并可通过弱磁等技术提高车速，目前国内应用较少原因是该电机控制器成本高、技术难度大。对电机厂而言他励电机和串励电机成本及价格一般是一样的，只是励磁绕线方式不同。目前凯利公司的他励电机控制器总成价格已经较串励电机控制器总成便宜(主要是由于串励电机需要换向接触器，他励电机可通过控制器换向，节省的换向接触器成本)，已经适合大批量应用。

有刷永磁电机(Permanent Magnet Motor)：

特性和他励电机较像，因为他的励磁是由永久磁铁来提供，所以比他励电机省电。缺点是电机价格贵。他励和永磁电机因为其特性，可实现刹车时再生发电回收部分电能功能，一般可回收5%-10%，可明显提高续航里程。

无刷永磁电机(Brush-less DC Motor)：

无刷永磁电机的励磁也是由永久磁铁来提供，但是内部少了碳刷，需要由控制器来控制电机实现换向。目前主要是低功率应用较多，像200W-800W，目前主要应用在电动自行车领域。大功率无刷电机目前也已经上市但是电机较少，大功率无刷控制器更少且市场价格较贵。目前凯利公司正在研制电压最高80V，电流最高350A的无刷大功率控制器，将在二个月内小批量投放市场，有望改变大功率无刷电机控制器整体价格高的缺点。

交流电机(AC Motor)：

电机效率比直流电机稍高，其是通过控制器改变输出交流频率和电压来调速。缺点是控制器及配套价格高,但电机成本低。目前主要应用在电动叉车领域。凯利正在研制电压最高80V，电流最高350A的交流大功率交流控制器，将在二个月内小批量投放市场，有望改变交流电机控制器整体配套价格高的缺点。

轮毂电机：

轮毂电机可分为有刷和无刷永磁式，现在一般是无刷永磁式较多。如果是车上装二个无刷永磁式轮毂电机就需要二个无刷控制器，基于无刷电机原理难以实现一个无刷控制器控制二个无刷电机，如果二个控制器二个无刷电机时其中一个出问题时将出现严重事故，最佳方案是有一个中央控制器分别控制二个或四个无刷控制器来控制轮毂电机，但这技术难度大、开发周期长，目前暂无相应控制器产品。轮毂电机目前主要应用在电机自行车、电动摩托车领域，暂无通用型电动汽车用轮毂电机，只有少数公司在研究中。此电机存在相互旋转表面，因此密封困难，整车涉水能力不强；轮毂电机一般只经过轮胎一级减振，系统对电机允许最大振动加速度要求大，疲劳寿命要求高；由于轮毂电机转子构成了车轮的转动惯量，影响了车辆的加速性能。

第五篇：能源有哪些优缺点

能源有哪些优缺点？

一、水电开发的优缺点：

优点：可再生，清洁无污染，发电成本低，综合效益大。

缺点：受降水的季节变化大，枯水期发电少，电量不稳定，枯水期需火电调节；对位置的要求高。

二、煤

优点——分布广，储量大；开发和利用技术难度不大。

缺点——发热量和燃烧效率不高；输送和使用不如石油方便；易造成环境污染。

三、石油和天然气

优点——便于开采、运输、使用；发热量高；天然气的燃烧会造成的污染较小。

缺点——石油的燃烧会造成较大污染。

四、太阳能

优点：清洁无污染，可再生。

缺点：能量不稳定，受地域和季节影响较大。

五、水能

优点：清洁无污染，可再生，发电比较廉价，水利枢纽可以综合利用。缺点：能量不稳定，水利枢纽淹没耕地，需要移民。六,核能

优点:能量密集,地区适应性强.缺点:需要较高的科技和充足的资金,存在安全隐患.七,风能

优点:清洁,无污染,可再生,多分布在沿海地区和内地地区 缺点:利用难度大,受地区和季节影响大.