Børsteløse vs børstede motorer: Hvilken er egnet til dit projekt?

Indledning

To almindelige typer DC-motorer er børstede motorer og børsteløse motorer (BLDC-motorer). Som navnet antyder, bruger børstede motorer børster til at kommutere retning, så motoren kan rotere. Derimod erstatter børsteløse motorer den mekaniske kommuteringsfunktion med elektronisk styring. Begge typer arbejder efter samme princip, nemlig magnetisk tiltrækning og magnetisk frastødning mellem spolen og permanentmagneten. Hver har sine egne fordele og ulemper, som kan påvirke dit valg baseret på de specifikke krav til din ansøgning. At forstå forskellene mellem børstede DC-motorer og børsteløse DC-motorer er afgørende for at evaluere deres ydeevne. Beslutningen om at vælge en type frem for en anden er baseret på en række forskellige kriterier, herunder effektivitet, levetid og omkostninger.

Vigtige faktorer for forskellen mellem børstet og børsteløs DC-motor:

#1. Bedre effektivitet

Børsteløse motorer er mere effektive end børstede motorer. De omdanner elektrisk energi til mekanisk energi med større præcision og reducerer derved energispild. I modsætning til børstede jævnstrømsmotorer oplever børsteløse motorer ikke friktion eller energitab forbundet med børster og kommutatorer. Dette forbedrer ydeevnen, forlænger driftstiden og reducerer energiforbruget.

Omvendt anses børstede motorer for at være mindre effektive end børsteløse jævnstrømsmotorer på grund af effekttab forbundet med friktion og energioverførsel gennem kommutatorsystemet.

#2. Vedligeholdelse og lang levetid

Børsteløse motorerhar færre bevægelige dele og mangler mekaniske forbindelser, hvilket resulterer i længere levetid og reducerede vedligeholdelseskrav. Fraværet af børster eliminerer problemer forbundet med børsteslid og andre vedligeholdelsesproblemer. Derfor er børsteløse motorer ofte en mere omkostningseffektiv mulighed for brugerne.

Derudover kræver børstede motorer mere vedligeholdelse på grund af slid på børsterne og kommutatoren, hvilket kan føre til nedsat ydeevne og motorproblemer. For at opretholde optimal ydeevne skal børster udskiftes regelmæssigt.

#3. Støj og vibration

I børsteløse motorer kan viklingsstrømmen styres, hvilket hjælper med at reducere momentpulseringer, der kan forårsage vibrationer og mekanisk støj. Derfor producerer børsteløse motorer generelt mindre støj og vibrationer end børstede motorer. fordi de ikke har nogen børster eller kommutatorer. Reduktionen af ​​vibrationer og støj forbedrer brugerkomforten og minimerer slitage ved længere tids brug.

I en børstet jævnstrømsmotor arbejder børsterne og kommutatoren sammen som en koblingsmekanisme. Når motoren kører, åbner og lukker disse kontakter konstant. Denne proces tillader høje strømme at strømme gennem de induktive rotorviklinger, hvilket producerer lidt elektrisk støj på grund af den store strømstrøm.

#4. Omkostninger og kompleksitet

Børsteløse motorer har en tendens til at være dyrere og komplekse på grund af det elektroniske styresystem til kommutering. Den højere pris på børsteløse DC-motorer i forhold tilbørstede DC-motorerskyldes primært den avancerede elektronik involveret i deres design.

#5. Design og drift

Børsteløse jævnstrømsmotorer er ikke selvpendlende. De kræver et drivkredsløb, der bruger transistorer til at styre strømmen, der løber gennem motorviklingsspolerne. Disse motorer bruger elektroniske kontroller og Hall-effektsensorer til at styre strømmen i viklingerne i stedet for at stole på mekaniske forbindelser.

Børstede DC-motorer er selvkommuterede, hvilket betyder, at de ikke kræver et driverkredsløb for at fungere. I stedet bruger de mekaniske børster og kommutatorer til at styre strømmen i viklingerne og skaber derved et magnetfelt. Dette magnetiske felt skaber drejningsmoment, hvilket får motoren til at rotere.

#6. Ansøgninger

Som omkostningerne vedvibrationsmotorerog deres tilhørende elektronik fortsætter med at falde, efterspørgslen efter børsteløse motorer og børstede motorer er stigende. Børsteløse motorer er meget populære til smartwatches, medicinsk udstyr, skønhedsudstyr, robotter osv.

Men der er stadig steder, hvor børstede motorer giver mere mening. Der er en enorm anvendelse af børstede motorer i smartphones, e-cigaretter, videospilcontrollere, øjenmassageapparater osv.