Brushless vs Brushed Motors: kuris tinka jūsų projektui?

Įvadas

Du paplitę nuolatinės srovės variklių tipai yra varikliai su šepečiu ir varikliai be šepetėlių (BLDC varikliai). Kaip rodo pavadinimas, šepečiu varomi varikliai naudoja šepečius, kad pakeistų kryptį, leidžiantį varikliui suktis. Priešingai, varikliai be šepetėlių mechaninę komutavimo funkciją pakeičia elektroniniu valdymu. Abu tipai veikia tuo pačiu principu, būtent magnetinė trauka ir magnetinis atstūmimas tarp ritės ir nuolatinio magneto. Kiekvienas iš jų turi savo privalumų ir trūkumų, kurie gali turėti įtakos jūsų pasirinkimui, atsižvelgiant į konkrečius jūsų programos reikalavimus. Norint įvertinti jų veikimą, labai svarbu suprasti skirtumus tarp nuolatinės srovės variklių su šepečiu ir nuolatinės srovės variklių be šepetėlių. Sprendimas pasirinkti vieną rūšį, o ne kitą, yra pagrįstas įvairiais kriterijais, įskaitant efektyvumą, tarnavimo laiką ir kainą.

Svarbūs veiksniai, lemiantys skirtumą tarp šepetinio ir bešepetėlio nuolatinės srovės variklio:

#1. Geresnis Efektyvumas

Varikliai be šepetėlių yra efektyvesni nei varikliai su šepečiu. Jie tiksliau paverčia elektros energiją mechanine energija ir taip sumažina energijos švaistymą. Skirtingai nuo šepečių nuolatinės srovės variklių, varikliai be šepetėlių nepatiria trinties ar energijos nuostolių, susijusių su šepečiais ir komutatoriais. Tai pagerina našumą, pailgina veikimo laiką ir sumažina energijos sąnaudas.

Ir atvirkščiai, šepetiniai varikliai laikomi mažiau efektyviais nei nuolatinės srovės varikliai be šepetėlių dėl galios nuostolių, susijusių su trintimi ir energijos perdavimu per komutatoriaus sistemą.

#2. Priežiūra ir ilgaamžiškumas

Varikliai be šepetėliųturi mažiau judančių dalių ir trūksta mechaninių jungčių, todėl ilgesnis tarnavimo laikas ir mažesni priežiūros reikalavimai. Šepečių nebuvimas pašalina problemas, susijusias su šepečių nusidėvėjimu ir kitomis priežiūros problemomis. Todėl varikliai be šepetėlių dažnai yra ekonomiškesnis pasirinkimas vartotojams.

Be to, variklius su šepečiu reikia daugiau prižiūrėti dėl šepečių ir komutatoriaus susidėvėjimo, todėl gali sumažėti jų veikimas ir sumažėti variklio problemų. Norint išlaikyti optimalų veikimą, šepečius reikia reguliariai keisti.

#3. Triukšmas ir vibracija

Varikliuose be šepetėlių apvijos srovę galima valdyti, o tai padeda sumažinti sukimo momento pulsacijas, kurios gali sukelti vibraciją ir mechaninį triukšmą. Todėl varikliai be šepetėlių paprastai skleidžia mažiau triukšmo ir vibracijos nei varikliai su šepečiu. nes jie neturi šepečių ar komutatorių. Vibracijos ir triukšmo sumažinimas pagerina naudotojo patogumą ir sumažina nusidėvėjimą ilgą laiką.

Šepečiu apdorotame nuolatinės srovės variklyje šepečiai ir komutatorius veikia kartu kaip perjungimo mechanizmas. Kai variklis veikia, šie jungikliai nuolat atsidaro ir užsidaro. Šis procesas leidžia didelėms srovėms tekėti per indukcines rotoriaus apvijas, todėl dėl didelio srovės srauto susidaro nedidelis elektrinis triukšmas.

#4. Kaina ir sudėtingumas

Varikliai be šepetėlių paprastai yra brangesni ir sudėtingesni dėl elektroninės komutacijos valdymo sistemos. Didesnė šepetėlių nuolatinės srovės variklių kaina, palyginti sušlifuoti nuolatinės srovės varikliaidaugiausia dėl jų projektavimo pažangios elektronikos.

#5. Dizainas ir veikimas

Bešepetėliai nuolatinės srovės varikliai nėra savaime komutuojantys. Jiems reikalinga pavaros grandinė, kuri naudoja tranzistorius, kad valdytų srovę, tekančią per variklio apvijų rites. Šie varikliai naudoja elektroninius valdiklius ir Hallo efekto jutiklius, kad valdytų srovę apvijose, o ne pasikliauti mechaninėmis jungtimis.

Šlifuoti nuolatinės srovės varikliai yra savaime komutuojami, o tai reiškia, kad jiems veikti nereikia vairuotojo grandinės. Vietoj to, jie naudoja mechaninius šepečius ir komutatorius, kad valdytų srovę apvijose ir taip sukurtų magnetinį lauką. Šis magnetinis laukas sukuria sukimo momentą, todėl variklis sukasi.

#6. Programos

Kaip kainavibraciniai varikliaiir su jais susijusi elektronika ir toliau mažėja, bešepetėlių ir šepetinių variklių paklausa didėja. Varikliai be šepetėlių yra labai populiarūs išmaniesiems laikrodžiams, medicinos prietaisams, grožio prietaisams, robotams ir kt.

Tačiau vis dar yra vietų, kur šlifuoti varikliai yra prasmingesni. Yra didžiulis šepečių variklių pritaikymas išmaniuosiuose telefonuose, elektroninėse cigaretėse, vaizdo žaidimų valdikliuose, akių masažuokliuose ir kt.