Brushless vs Brushed Motors: Ποιο είναι κατάλληλο για το έργο σας;

Εισαγωγή

Δύο συνηθισμένοι τύποι κινητήρων συνεχούς ρεύματος είναι οι κινητήρες με βούρτσα και οι κινητήρες χωρίς ψήκτρες (κινητήρες BLDC). Όπως υποδηλώνει το όνομα, οι βουρτσισμένοι κινητήρες χρησιμοποιούν βούρτσες για να αλλάζουν κατεύθυνση, επιτρέποντας στον κινητήρα να περιστρέφεται. Αντίθετα, οι κινητήρες Brushless αντικαθιστούν τη λειτουργία μηχανικής εναλλαγής με ηλεκτρονικό έλεγχο. Και οι δύο τύποι λειτουργούν με την ίδια αρχή, δηλαδή μαγνητική έλξη και μαγνητική απώθηση μεταξύ του πηνίου και του μόνιμου μαγνήτη. Το καθένα έχει τα δικά του πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα, τα οποία μπορεί να επηρεάσουν την επιλογή σας με βάση τις συγκεκριμένες απαιτήσεις της αίτησής σας. Η κατανόηση των διαφορών μεταξύ των κινητήρων συνεχούς ρεύματος με βούρτσα και των κινητήρων συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες είναι κρίσιμη για την αξιολόγηση της απόδοσής τους. Η απόφαση να επιλέξετε έναν τύπο έναντι ενός άλλου βασίζεται σε μια ποικιλία κριτηρίων, όπως η απόδοση, η διάρκεια ζωής και το κόστος.

Σημαντικοί παράγοντες για τη διαφορά μεταξύ μοτέρ συνεχούς ρεύματος με βούρτσα και κινητήρα χωρίς ψήκτρες:

#1. Καλύτερη Αποδοτικότητα

Οι κινητήρες χωρίς ψήκτρες είναι πιο αποδοτικοί από τους κινητήρες με ψήκτρες. Μετατρέπουν την ηλεκτρική ενέργεια σε μηχανική ενέργεια με μεγαλύτερη ακρίβεια, μειώνοντας έτσι τη σπατάλη ενέργειας. Σε αντίθεση με τους κινητήρες συνεχούς ρεύματος με βούρτσα, οι κινητήρες χωρίς ψήκτρες δεν αντιμετωπίζουν την τριβή ή τις απώλειες ενέργειας που σχετίζονται με τις βούρτσες και τους μεταγωγείς. Αυτό βελτιώνει την απόδοση, παρατείνει το χρόνο λειτουργίας και μειώνει την κατανάλωση ενέργειας.

Αντίθετα, οι κινητήρες με βούρτσα θεωρούνται λιγότερο αποδοτικοί από τους κινητήρες συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες λόγω των απωλειών ισχύος που σχετίζονται με την τριβή και τη μεταφορά ενέργειας μέσω του συστήματος μεταγωγέα.

#2. Συντήρηση και Μακροζωία

Κινητήρες χωρίς ψήκτρεςέχουν λιγότερα κινούμενα μέρη και δεν έχουν μηχανικές συνδέσεις, με αποτέλεσμα μεγαλύτερη διάρκεια ζωής και μειωμένες απαιτήσεις συντήρησης. Η απουσία βουρτσών εξαλείφει προβλήματα που σχετίζονται με τη φθορά της βούρτσας και άλλα θέματα συντήρησης. Επομένως, οι κινητήρες χωρίς ψήκτρες είναι συχνά μια πιο οικονομική επιλογή για τους χρήστες.

Επιπλέον, οι βουρτσισμένοι κινητήρες απαιτούν περισσότερη συντήρηση λόγω φθοράς στις βούρτσες και τον διακόπτη, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε μειωμένη απόδοση και προβλήματα κινητήρα. Για να διατηρηθεί η βέλτιστη απόδοση, οι βούρτσες πρέπει να αντικαθίστανται τακτικά.

#3. Θόρυβος και κραδασμοί

Στους κινητήρες χωρίς ψήκτρες, το ρεύμα περιέλιξης μπορεί να ελεγχθεί, γεγονός που βοηθά στη μείωση των παλμών της ροπής που μπορεί να προκαλέσουν κραδασμούς και μηχανικό θόρυβο. Επομένως, οι κινητήρες χωρίς ψήκτρες παράγουν γενικά λιγότερο θόρυβο και κραδασμούς από τους κινητήρες με ψήκτρες. επειδή δεν έχουν βούρτσες ή εναλλάκτες. Η μείωση των κραδασμών και του θορύβου βελτιώνει την άνεση του χρήστη και ελαχιστοποιεί τη φθορά σε περίπτωση παρατεταμένης χρήσης.

Σε έναν βουρτσισμένο κινητήρα συνεχούς ρεύματος, οι βούρτσες και ο μεταγωγέας λειτουργούν μαζί ως μηχανισμός μεταγωγής. Όταν ο κινητήρας λειτουργεί, αυτοί οι διακόπτες ανοίγουν και κλείνουν συνεχώς. Αυτή η διαδικασία επιτρέπει σε υψηλά ρεύματα να ρέουν μέσω των επαγωγικών περιελίξεων του ρότορα, παράγοντας λίγο ηλεκτρικό θόρυβο λόγω της μεγάλης ροής ρεύματος.

#4. Κόστος και Πολυπλοκότητα

Οι κινητήρες χωρίς ψήκτρες τείνουν να είναι πιο ακριβοί και πολύπλοκοι λόγω του ηλεκτρονικού συστήματος ελέγχου για την εναλλαγή. Η υψηλότερη τιμή των κινητήρων συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες σε σύγκριση μεβουρτσισμένοι κινητήρες συνεχούς ρεύματοςοφείλεται κυρίως στα προηγμένα ηλεκτρονικά που εμπλέκονται στο σχεδιασμό τους.

#5. Σχεδιασμός και Λειτουργία

Οι κινητήρες συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες δεν αλλάζουν αυτόματα. Απαιτούν ένα κύκλωμα κίνησης που χρησιμοποιεί τρανζίστορ για τον έλεγχο του ρεύματος που ρέει μέσα από τα πηνία περιέλιξης του κινητήρα. Αυτοί οι κινητήρες χρησιμοποιούν ηλεκτρονικά χειριστήρια και αισθητήρες εφέ Hall για τη διαχείριση του ρεύματος στις περιελίξεις, αντί να βασίζονται σε μηχανικές συνδέσεις.

Οι βουρτσισμένοι κινητήρες συνεχούς ρεύματος αλλάζουν αυτόματα, πράγμα που σημαίνει ότι δεν απαιτούν κύκλωμα οδηγού για να λειτουργήσουν. Αντίθετα, χρησιμοποιούν μηχανικές βούρτσες και μεταγωγείς για να ελέγχουν το ρεύμα στις περιελίξεις, δημιουργώντας έτσι ένα μαγνητικό πεδίο. Αυτό το μαγνητικό πεδίο δημιουργεί ροπή, προκαλώντας την περιστροφή του κινητήρα.

#6. Εφαρμογές

Καθώς το κόστος τουκινητήρες δόνησηςκαι τα σχετικά ηλεκτρονικά τους συνεχίζουν να μειώνονται, η ζήτηση για κινητήρες χωρίς ψήκτρες και κινητήρες με ψήκτρες αυξάνεται. Οι κινητήρες χωρίς ψήκτρες είναι πολύ δημοφιλείς για έξυπνα ρολόγια, ιατρικές συσκευές, συσκευές ομορφιάς, ρομπότ κ.λπ.

Αλλά εξακολουθούν να υπάρχουν μέρη όπου οι βουρτσισμένοι κινητήρες έχουν περισσότερο νόημα. Υπάρχει μια τεράστια εφαρμογή βουρτσισμένων κινητήρων σε smartphone, ηλεκτρονικά τσιγάρα, χειριστήρια βιντεοπαιχνιδιών, μασάζ ματιών κ.λπ.