Qual è la differenza tra un motore con spazzole e uno senza spazzole?

I motori brushless e con spazzole hanno lo stesso scopo fondamentale di convertire la corrente elettrica in movimento rotatorio.

I motori con spazzole esistono da oltre un secolo, mentre i motori brushless sono emersi negli anni ’60 con lo sviluppo dell’elettronica a stato solido che ne ha consentito la progettazione. Tuttavia, fu solo a partire dagli anni ’80 che i motori brushless iniziarono ad ottenere una più ampia accettazione in vari strumenti ed elettronica. Al giorno d'oggi, sia i motori con spazzole che quelli senza spazzole sono utilizzati in tutto il mondo per innumerevoli applicazioni.

Confronto meccanico

Un motore a spazzolefunziona utilizzando spazzole di carbone a contatto con il commutatore per trasferire la tensione elettrica al rotore, che contiene elettromagneti. La tensione a sua volta genera un campo elettromagnetico nel rotore, provocando un movimento rotatorio come risultato dell'inversione continua della polarità dell'attrazione magnetica.

Tuttavia, la struttura è semplice, ma presenta alcuni svantaggi:

1. Durata di vita limitata: i motori con spazzole hanno una durata di vita relativamente più breve a causa dell'usura delle spazzole e del commutatore.

2 Efficienza inferiore: i motori con spazzole hanno un'efficienza inferiore rispetto ai motori senza spazzole. Le spazzole e il commutatore causano perdite di energia e di corrente elettrica, con conseguente maggiore generazione di calore.

3. Limitazioni di velocità: a causa della struttura fisica delle spazzole e dei commutatori, i motori con spazzole presentano limitazioni nelle applicazioni ad alta velocità. L'attrito tra le spazzole e il commutatore limita la velocità massima dei motori con spazzole, limitandone l'uso e le prestazioni in determinate applicazioni.

Un motore senza spazzole è unmotore elettrico a vibrazioneche funziona senza l'uso di spazzole e commutatore. Si affida invece a controller e sensori elettronici per regolare direttamente la potenza inviata agli avvolgimenti del motore.

Ci sono alcuni svantaggi del design senza spazzole:

1. Costo più elevato: i motori brushless sono generalmente più costosi dei motori con spazzole a causa della loro progettazione e del sistema di controllo più complessi.

2. Complessità elettronica: i motori brushless implicano complessi sistemi di controllo elettronico che richiedono conoscenze specializzate per la riparazione e la manutenzione.

3. Coppia limitata a basse velocità: i motori brushless possono avere una coppia inferiore a basse velocità rispetto ai motori con spazzole. Ciò può limitarne l'idoneità per determinate applicazioni che richiedono una quantità elevata di coppia a basse velocità.

Cos'è meglio: spazzolato o senza spazzole?

Sia i motori con spazzole che quelli senza spazzole hanno i loro vantaggi.Motori spazzolati sono più convenienti grazie alla loro produzione di massa.

Oltre al prezzo, i motori con spazzole hanno i loro vantaggi che vale la pena considerare:

1. Semplicità: i motori con spazzole hanno un design più semplice, che li rende più facili da comprendere e da utilizzare. Questa semplicità può anche renderli più facili da riparare in caso di problemi.

2. Ampia disponibilità: i motori con spazzole esistono da molto tempo e sono ampiamente disponibili sul mercato. Ciò significa che trovare sostituzioni o pezzi di ricambio per le riparazioni è solitamente più semplice.

3. Facile controllo della velocità: i motori con spazzole hanno un semplice meccanismo di controllo che consente un facile controllo della velocità. La regolazione della tensione o l'utilizzo di semplici dispositivi elettronici possono manipolare la velocità del motore.

Nei casi in cui è necessario un maggiore controllo, a motore senza spazzole potrebbe rivelarsi la scelta migliore per la tua applicazione.

I vantaggi del brushless sono:

1. Maggiore efficienza: i motori brushless non hanno commutatori che possono causare attriti e perdite di energia, con conseguente migliore conversione dell'energia e meno calore sprecato.

2. Durata della vita più lunga: poiché i motori Brushless non hanno spazzole che si usurano nel tempo per aumentare la durata e la longevità.

3. Rapporto peso/potenza più elevato: i motori brushless hanno un rapporto peso/potenza più elevato. Ciò significa che possono fornire più potenza per le loro dimensioni e peso.

4. Funzionamento più silenzioso: i motori brushless non producono il livello di rumore elettrico e vibrazioni meccaniche. Ciò li rende adatti per applicazioni che richiedono bassi livelli di rumore, come apparecchiature mediche o dispositivi di registrazione.