小型電機的特點、性能、特性比較

在設計使用電機的設備時，當然需要選擇最適合所需工作的電機。此前我們已經介紹過了有刷電機、步進電機及無刷電機的特點和驅動方法，在這里將對它們的特點、性能和特性進行比較，希望能夠成為您在選擇電機時的參考。但是，由于同一類別的電機中又包括多種規格，因此請僅用作參考。最終還是需要通過各電機的技術規格書來確認詳細信息。

01小型電機的特點
下圖和表格中匯總了步進電機、有刷電機和無刷電機的特點。

項目	步進電機	有刷電機	無刷電機
旋轉方法	通過驅動電路按決定電樞繞組各相（有兩相、三相、五相）的順序勵磁	通過電刷和換向器的滑動接觸式整流機構，切換電樞電流。	通過用磁極位置傳感器和半導體開關代替電刷和換向器的功能來實現無刷
驅動電路	需要	不需要	需要
轉矩	轉矩比較大（特別是低速時的轉矩）	啟動轉矩大，轉矩與電樞電流成正比 （中～高速時的轉矩比較大）
旋轉速度	與輸入脈沖頻率成正比，在低速范圍有失步區	與電樞施加電壓成正比。速度隨著負載轉矩的增加而下降
高速旋轉	高速旋轉有難度（需要放慢速度）	由于電刷和換向器整流機構的限制，更高可到幾千rpm	更高可到幾千～幾萬rpm
旋轉壽命	由軸承壽命決定，幾萬小時	受電刷和換向器磨損的限制 幾百～幾千小時	由軸承壽命決定 幾萬～幾十萬小時
正轉和反轉方法	需要改變驅動電路勵磁相的順序	使引腳電壓的極性相反即可反轉	需要改變驅動電路勵磁相的順序
控制性	可進行旋轉速度和位置（旋轉量）由指令脈沖決定的開環控制（但存在失步問題）	恒速旋轉需要速度控制（使用速度傳感器的反饋控制） 由于轉矩與電流成正比，因此轉矩控制很容易
獲取的難易程度	容易：品種比較多	容易：制造商和品種多，選項多	困難：主要是針對特定應用的專用電機
價格	如果包括驅動電路，則價格較貴 比無刷電機便宜	相對便宜，無芯電機因其磁鐵升級而有點貴	如果包括驅動電路，則價格較貴

02小型電機的性能比較
雷達圖列出了各種小型電機的性能比較


03小型電機的轉速－轉矩特性
下面總結了各小型電機的轉速-轉矩特性，可以認為無刷電機和有刷電機基本相同


關鍵要點

• 可以將小型電機的特點、性能、特性比較結果用作電機選型時的參考；
  

• 同一類別的電機中又包括多種規格，因此小型電機的特點、性能、特性比較結果僅用作參考；
  

• 最終還是需要通過各電機的技術規格書來確認詳細信息。

附：電機的種類與分類

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