馬達驅動器｜基礎篇
小型馬達的選型方法 小型馬達的特點、性能、特性比較
2025.02.07
重點
・可以將小型馬達的特點、性能、特性比較結果用作馬達選型時的參考。
・同一類別的馬達中又包括多種規格，因此小型馬達的特點、性能、特性比較結果僅用作參考。
・最終還是需要透過各馬達的技術規格書來確認詳細資訊。
在設計使用馬達的裝置時，當然需要選擇最適合所需工作的馬達。此前我們已經介紹過了電刷馬達、步進馬達及無刷馬達的特點和驅動方法，在這裡將對它們的特點、性能和特性進行比較，希望能夠成為您在選擇馬達時的參考。但是，由於同一類別的馬達中又包括多種規格，因此請僅用作參考。最終還是需要透過各馬達的技術規格書來確認詳細資訊。
小型馬達的特點
下表中匯總了步進馬達、電刷馬達和無刷馬達的特點。
| 步進馬達 | 電刷馬達 | 無刷馬達 | |
|---|---|---|---|
| 旋轉方法 | 透過驅動電路按決定電樞線圈各相（有兩相、三相、五相）的順序激磁 | 透過電刷和換向器的滑動接觸式整流機構，切換電樞電流。 | 透過用磁極位置感測器和半導體切換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 | 與輸入脈衝頻率成正比。 在低速範圍有失步區 |
與電樞外加電壓成正比。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） | 由於電刷和換向器整流機構的限制，最高可到幾千rpm | 最高可到幾千～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 | 需要改變驅動電路激磁相的順序 | 使引腳電壓的極性相反即可反轉 | 需要改變驅動電路激磁相的順序 |
| 控制性 | 可進行旋轉速度和位置（旋轉量）由指令脈衝決定的開迴路控制（但存在失步問題） | 恒速旋轉需要速度控制（使用速度感測器的回饋控制） 由於轉矩與電流成正比，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：製造商和品種多，選項多。 | 困難：主要是針對特定應用的專用馬達 |
| 價格 | 如果包括驅動電路，則價格較貴 比無刷馬達便宜 |
相對便宜，無芯馬達因其磁鐵升級而有點貴 | 如果包括驅動電路，則價格較貴 |
小型馬達的性能比較
雷達圖中列出了各種小型馬達的性能比較。
小型馬達的轉速－轉矩特性
下面總結了各小型馬達的轉速-轉矩特性。可以認為無刷馬達和電刷馬達基本相同。
