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  • 1 # 使用者1518284244001

    直流電機最大的好處就是調速效能好,控制簡單。比較經典的應用比如玩具車,比如各種電子設計大賽中的電機,便宜,效能還好。這些場合,速度變化範圍大,應用背景多變,有的是需要速度,有的是需要力矩,有的是用於位置控制(比如某屆大學生電子設計大賽中的旋轉倒立擺的那題,又比如玩具舵機裡頭的直流電機)。在如此多變的場合,直流電機都可以得到應用,足以見得它的實力超群。與之形成對比,不用逆變器和向量控制的話,感應電機用途多是動力場合,變速還得靠機械變速箱;同步電機如果不用驅動器和向量控制,則是多用於發電,因為如果用在動力場合,同步電機有打滑的風險。不像感應電機那樣轉速低了以後力矩會自然的變大,同步電機拖動的負載一旦旋轉角速度不能和電頻率同步,傳遞的就是一個波動的、忽大忽小的力矩,動力學特性可以說是非常的差。所以以前嵌入式處理器發展不力,導致變頻器這類裝置沒能開發出來的時代,連續調速場合用的都是直流電機。

    但是直流電機有一個巨大的缺點,就是那個換流用的電刷在執行時會導致打火,電火花會腐蝕換向器和電刷本身。這樣電機的壽命就短。為了解決這個問題,工程師們發明了各種各樣的方法,甚至包括銀石墨電刷這樣的高成本方案,然而還是不能從根本上解決這個問題。解決問題的契機出現在處理器的大規模發展之後,它的出現使原本複雜的向量控制成為可能。這樣,交流電機也能像直流電機一樣調速了。而且由於交流電機沒有了電刷這類結構,壽命和免維護的執行時間就長了,可靠性也高了。於是直流電機就被替代了。但是單純論效能不論壽命的話,直流電機仍是最好的,即使加入向量控制,調速效能仍是 直流電機 略大於 永磁同步(包括直流無刷)大於 感應電機。不信你看,市面上出售的直流玩具電機轉速輕鬆1萬~2萬,而大多數工業伺服電機標稱轉速是3000轉左右。

    題主的問題是,直流電機的結構特點在生產實踐中的影響,那麼我覺得直流電機大多用在對成本敏感、對壽命要求不高,且電機壞了後果也不嚴重的場合。汽車的車窗升降電機大多用直流電機,而汽車的輪轂電機就沒人提用直流電機,因為汽車執行過程中一旦電機壞掉了,是會出人命的。

    P.S. 就電機本體的話,交流電機的生產成本比直流電機低。交流傳動系統成本高,是高在驅動器成本上面。

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