Bezkomutátorové vs kartáčové motory: Který je vhodný pro váš projekt?

Zavedení

Dva běžné typy stejnosměrných motorů jsou kartáčové motory a bezkomutátorové motory (BLDC motory). Jak název napovídá, kartáčované motory používají kartáče ke komutaci směru, což umožňuje motoru otáčet. Naproti tomu Brushless motory nahrazují mechanickou komutační funkci elektronickým řízením. Oba typy fungují na stejném principu, a to magnetické přitažlivosti a magnetickému odpuzování mezi cívkou a permanentním magnetem. Každý má své výhody a nevýhody, které mohou ovlivnit váš výběr na základě specifických požadavků vaší aplikace. Pochopení rozdílů mezi kartáčovanými DC motory a bezkomutátorovými DC motory je zásadní pro hodnocení jejich výkonu. Rozhodnutí zvolit jeden typ před druhým je založeno na řadě kritérií, včetně účinnosti, životnosti a nákladů.

Důležité faktory pro rozdíl mezi kartáčovaným a bezkomutátorovým DC motorem:

#1. Lepší účinnost

Bezkomutátorové motory jsou účinnější než kartáčové motory. Přeměňují elektrickou energii na mechanickou s větší přesností, čímž snižují plýtvání energií. Na rozdíl od kartáčovaných stejnosměrných motorů nedochází u bezkomutátorových motorů ke třecím nebo energetickým ztrátám spojeným s kartáči a komutátory. To zlepšuje výkon, prodlužuje dobu běhu a snižuje spotřebu energie.

Naopak, kartáčové motory jsou považovány za méně účinné než bezkomutátorové stejnosměrné motory kvůli ztrátám výkonu spojeným s třením a přenosem energie přes komutátorový systém.

#2. Údržba a životnost

Bezkomutátorové motorymají méně pohyblivých částí a chybí jim mechanická spojení, což má za následek delší životnost a nižší nároky na údržbu. Absence kartáčů eliminuje problémy spojené s opotřebením kartáčů a dalšími problémy s údržbou. Proto jsou bezkomutátorové motory pro uživatele často cenově výhodnější variantou.

Navíc kartáčované motory vyžadují větší údržbu kvůli opotřebení kartáčů a komutátoru, což může vést ke snížení výkonu a problémům s motorem. Pro udržení optimálního výkonu je třeba kartáče pravidelně vyměňovat.

#3. Hluk a vibrace

U bezkomutátorových motorů lze řídit proud vinutím, což pomáhá snižovat pulsace točivého momentu, které mohou způsobovat vibrace a mechanický hluk. Proto bezkomutátorové motory obecně produkují méně hluku a vibrací než kartáčové motory. protože nemají žádné kartáče ani komutátory. Snížení vibrací a hluku zlepšuje uživatelský komfort a minimalizuje opotřebení při delším používání.

U kartáčovaného stejnosměrného motoru pracují kartáče a komutátor společně jako spínací mechanismus. Když motor běží, tyto spínače se neustále otevírají a zavírají. Tento proces umožňuje, aby indukčními vinutími rotoru procházely vysoké proudy, což způsobuje malý elektrický šum kvůli velkému toku proudu.

#4. Cena a složitost

Bezkomutátorové motory bývají dražší a složitější kvůli elektronickému řídicímu systému pro komutaci. Vyšší cena bezkomutátorových stejnosměrných motorů ve srovnání skartáčované stejnosměrné motoryje to především díky pokročilé elektronice, která se podílí na jejich konstrukci.

#5. Konstrukce a provoz

Bezkomutátorové stejnosměrné motory nejsou samokomutační. Vyžadují budicí obvod, který používá tranzistory k řízení proudu procházejícího cívkami vinutí motoru. Tyto motory používají elektronické ovládání a senzory Hallova efektu pro řízení proudu ve vinutí, spíše než se spoléhat na mechanická spojení.

Kartáčované stejnosměrné motory jsou samokomutované, což znamená, že k provozu nevyžadují budicí obvod. Místo toho používají mechanické kartáče a komutátory k řízení proudu ve vinutí, čímž vytvářejí magnetické pole. Toto magnetické pole vytváří točivý moment, který způsobuje otáčení motoru.

#6. Aplikace

Jako náklady navibrační motorya jejich související elektroniky stále klesá, poptávka po bezkomutátorových motorech a kartáčových motorech roste. Bezkomutátorové motory jsou velmi oblíbené pro chytré hodinky, lékařské přístroje, kosmetické přístroje, roboty atd.

Stále však existují místa, kde mají kartáčované motory větší smysl. V chytrých telefonech, e-cigaretách, ovladačích videoher, očních masérech atd. je obrovské uplatnění kartáčovaných motorů.