Безчеткови срещу четкови двигатели: Кое е подходящо за вашия проект?

Въведение

Два често срещани типа двигатели с постоянен ток са двигатели с четка и безчеткови двигатели (BLDC двигатели). Както подсказва името, моторите с четки използват четки за комутиране на посоката, което позволява на двигателя да се върти. За разлика от тях, безчетковите двигатели заменят механичната комутационна функция с електронно управление. И двата типа работят на един и същ принцип, а именно магнитно привличане и магнитно отблъскване между намотката и постоянния магнит. Всеки има своите предимства и недостатъци, които могат да повлияят на избора ви въз основа на специфичните изисквания на вашето приложение. Разбирането на разликите между четкови DC двигатели и безчеткови DC двигатели е от решаващо значение за оценката на тяхната производителност. Решението да се избере един тип пред друг се основава на различни критерии, включително ефективност, продължителност на живота и цена.

Важни фактори за разликата между четков и безчетков DC мотор:

#1. По-добра ефективност

Безчетковите двигатели са по-ефективни от моторите с четки. Те преобразуват електрическата енергия в механична енергия с по-голяма точност, като по този начин намаляват загубата на енергия. За разлика от четковите DC двигатели, безчетковите двигатели не изпитват триене или загуби на енергия, свързани с четките и комутаторите. Това подобрява производителността, удължава времето за работа и намалява консумацията на енергия.

Обратно, четковите двигатели се считат за по-малко ефективни от безчетковите DC двигатели поради загуби на мощност, свързани с триене и пренос на енергия през комутаторната система.

#2. Поддръжка и дълголетие

Безчеткови двигателиимат по-малко движещи се части и нямат механични връзки, което води до по-дълъг живот и намалени изисквания за поддръжка. Липсата на четки елиминира проблемите, свързани с износването на четките и други проблеми с поддръжката. Следователно безчетковите двигатели често са по-рентабилен вариант за потребителите.

Освен това двигателите с четка изискват повече поддръжка поради износване на четките и комутатора, което може да доведе до намалена производителност и проблеми с двигателя. За да се поддържа оптимална работа, четките трябва да се сменят редовно.

#3. Шум и вибрации

При безчетковите двигатели токът на намотката може да се контролира, което помага за намаляване на пулсациите на въртящия момент, които могат да причинят вибрации и механичен шум. Следователно безчетковите двигатели обикновено произвеждат по-малко шум и вибрации от моторите с четки. защото нямат четки и комутатори. Намаляването на вибрациите и шума подобрява комфорта на потребителя и минимизира износването при продължителна употреба.

В четков DC двигател четките и комутаторът работят заедно като превключващ механизъм. Когато двигателят работи, тези превключватели непрекъснато се отварят и затварят. Този процес позволява високи токове да протичат през намотките на индуктивния ротор, създавайки малък електрически шум поради големия поток на ток.

#4. Цена и сложност

Безчетковите двигатели обикновено са по-скъпи и сложни поради електронната система за управление на комутацията. По-високата цена на безчетковите DC двигатели в сравнение счеткови DC двигателисе дължи главно на модерната електроника, включена в дизайна им.

#5. Проектиране и експлоатация

Безчетковите постояннотокови двигатели не са самокомутиращи. Те изискват задвижваща верига, която използва транзистори за управление на тока, протичащ през намотките на двигателя. Тези двигатели използват електронно управление и сензори с ефект на Хол за управление на тока в намотките, вместо да разчитат на механични връзки.

Двигателите с четка за постоянен ток са самокомутиращи се, което означава, че не се нуждаят от управляваща верига, за да работят. Вместо това те използват механични четки и комутатори, за да контролират тока в намотките, като по този начин създават магнитно поле. Това магнитно поле създава въртящ момент, карайки двигателя да се върти.

#6. Приложения

Като цена навибрационни двигателии свързаната с тях електроника продължава да намалява, търсенето на безчеткови двигатели и двигатели с четка нараства. Безчетковите двигатели са много популярни за смарт часовници, медицински устройства, устройства за красота, роботи и др.

Но все още има места, където двигателите с четки имат повече смисъл. Има огромно приложение на четкови двигатели в смартфони, електронни цигари, контролери за видеоигри, масажори за очи и др.