Harjattomat vs. harjatut moottorit: mikä sopii projektiisi?

Johdanto

Kaksi yleistä DC-moottorityyppiä ovat harjatut moottorit ja harjattomat moottorit (BLDC-moottorit). Kuten nimestä voi päätellä, harjatut moottorit käyttävät harjoja suunnan kommutointiin, jolloin moottori voi pyöriä. Sitä vastoin harjattomat moottorit korvaavat mekaanisen kommutointitoiminnon elektronisella ohjauksella. Molemmat tyypit toimivat samalla periaatteella, nimittäin kelan ja kestomagneetin välisellä magneettisella vetovoimalla ja magneettisella torjunnalla. Jokaisella on omat etunsa ja haittansa, jotka voivat vaikuttaa valintaasi sovelluksesi erityisvaatimusten perusteella. Harjattujen tasavirtamoottoreiden ja harjattomien tasavirtamoottoreiden välisten erojen ymmärtäminen on ratkaisevan tärkeää arvioitaessa niiden suorituskykyä. Päätös valita tyyppi toisen sijasta perustuu useisiin kriteereihin, kuten tehokkuuteen, käyttöikään ja kustannuksiin.

Tärkeitä tekijöitä harjatun ja harjattoman tasavirtamoottorin erolle:

#1. Parempi tehokkuus

Harjattomat moottorit ovat tehokkaampia kuin harjatut moottorit. Ne muuttavat sähköenergiaa mekaaniseksi energiaksi entistä tarkemmin, mikä vähentää energiahukkaa. Toisin kuin harjatut DC-moottorit, harjattomissa moottoreissa ei ole kitkaa tai energiahäviöitä, jotka liittyvät harjoihin ja kommutaattoreihin. Tämä parantaa suorituskykyä, pidentää käyttöaikaa ja vähentää energiankulutusta.

Sitä vastoin harjattuja moottoreita pidetään vähemmän tehokkaina kuin harjattomia DC-moottoreita, koska tehohäviöt liittyvät kitkaan ja energian siirtoon kommutaattorijärjestelmän läpi.

#2. Huolto ja pitkäikäisyys

Harjattomat moottoritniissä on vähemmän liikkuvia osia ja mekaanisia liitäntöjä, mikä pidentää käyttöikää ja vähentää huoltotarvetta. Harjojen puuttuminen poistaa harjojen kulumiseen ja muihin huoltoon liittyvät ongelmat. Siksi harjattomat moottorit ovat usein käyttäjille kustannustehokkaampi vaihtoehto.

Lisäksi harjatut moottorit vaativat enemmän huoltoa harjojen ja kommutaattorin kulumisen vuoksi, mikä voi johtaa suorituskyvyn heikkenemiseen ja moottoriongelmiin. Optimaalisen suorituskyvyn ylläpitämiseksi harjat on vaihdettava säännöllisesti.

#3. Melu ja tärinä

Harjattomissa moottoreissa käämivirtaa voidaan ohjata, mikä auttaa vähentämään vääntömomentin pulsaatioita, jotka voivat aiheuttaa tärinää ja mekaanista melua. Siksi harjattomat moottorit tuottavat yleensä vähemmän melua ja tärinää kuin harjatut moottorit. koska niissä ei ole harjoja tai kommutaattoreita. Tärinän ja melun vähentäminen parantaa käyttömukavuutta ja minimoi kulumista pitkässä käytössä.

Harjatussa tasavirtamoottorissa harjat ja kommutaattori toimivat yhdessä kytkentämekanismina. Kun moottori on käynnissä, nämä kytkimet avautuvat ja sulkeutuvat jatkuvasti. Tämä prosessi sallii suurten virtojen kulkemisen induktiivisten roottorin käämien läpi, mikä tuottaa vähän sähköistä kohinaa suuren virran vuoksi.

#4. Kustannukset ja monimutkaisuus

Harjattomat moottorit ovat yleensä kalliimpia ja monimutkaisempia kommutoinnin elektronisen ohjausjärjestelmän vuoksi. Harjattomien tasavirtamoottoreiden korkeampi hinta verrattunaharjatut DC-moottoritjohtuu pääasiassa niiden suunnittelussa mukana olevasta edistyksellisestä elektroniikasta.

#5. Suunnittelu ja toiminta

Harjattomat tasavirtamoottorit eivät ole itsestään kommutoitavia. Ne vaativat ohjauspiirin, joka käyttää transistoreita ohjaamaan moottorin käämien läpi kulkevaa virtaa. Nämä moottorit käyttävät elektronisia ohjaimia ja Hall-antureita käämien virran hallintaan mekaanisten liitäntöjen sijasta.

Harjatut DC-moottorit ovat itsekommutoituja, mikä tarkoittaa, että ne eivät vaadi ohjainpiiriä toimiakseen. Sen sijaan he käyttävät mekaanisia harjoja ja kommutaattoreita käämien virran ohjaamiseen, mikä luo magneettikentän. Tämä magneettikenttä luo vääntömomentin, mikä saa moottorin pyörimään.

#6. Sovellukset

Kuten kustannuksettärinämoottoritja niihin liittyvä elektroniikka vähenee edelleen, harjattomien moottoreiden ja harjattujen moottoreiden kysyntä kasvaa. Harjattomat moottorit ovat erittäin suosittuja älykelloissa, lääketieteellisissä laitteissa, kauneuslaitteissa, roboteissa jne.

Mutta silti on paikkoja, joissa harjatut moottorit ovat järkevämpiä. Harjattuja moottoreita on valtava sovellus älypuhelimissa, e-savukkeissa, videopeliohjaimissa, silmähierontalaitteissa jne.