ما الفرق بين المحرك ذي الفرش والمحرك عديم الفرش؟

تشترك المحركات عديمة الفرش والمحركات ذات الفرش في نفس الغرض الأساسي المتمثل في تحويل التيار الكهربائي إلى حركة دورانية.

تُستخدم المحركات ذات الفرش منذ أكثر من قرن، بينما ظهرت المحركات عديمة الفرش في ستينيات القرن الماضي مع تطور الإلكترونيات الصلبة التي مكّنت من تصميمها. مع ذلك، لم تحظَ المحركات عديمة الفرش بقبول واسع النطاق في مختلف الأدوات والأجهزة الإلكترونية إلا في ثمانينيات القرن الماضي. واليوم، تُستخدم كلا النوعين من المحركات، ذات الفرش وعديمة الفرش، على نطاق واسع عالميًا في تطبيقات لا حصر لها.

مقارنة ميكانيكية

محرك ذو فرشيعمل هذا المحرك باستخدام فرش كربونية متصلة بالمبدل لنقل الجهد الكهربائي إلى الدوار، الذي يحتوي على مغناطيسات كهربائية. ويولد هذا الجهد بدوره مجالًا كهرومغناطيسيًا في الدوار، مما يؤدي إلى حركة دورانية نتيجة لانعكاس قطبية الجذب المغناطيسي باستمرار.

ومع ذلك، فإن الهيكل بسيط، لكن هناك بعض العيوب:

1. عمر افتراضي محدود: تتميز المحركات ذات الفرش بعمر افتراضي أقصر نسبيًا بسبب تآكل الفرش والمبدل.

2- انخفاض الكفاءة: تتميز المحركات ذات الفرش بكفاءة أقل مقارنةً بالمحركات عديمة الفرش. تتسبب الفرش والمبدل في فقد الطاقة وفقدان التيار الكهربائي، مما يؤدي إلى توليد حرارة أعلى.

3. قيود السرعة: نظرًا للبنية الفيزيائية للفرش والمبدلات، فإن المحركات ذات الفرش لها قيود في التطبيقات عالية السرعة. فالاحتكاك بين الفرش والمبدل يحد من أقصى سرعة ممكنة لهذه المحركات، مما يحد من استخدامها وأدائها في بعض التطبيقات.

محرك بدون فرش هومحرك اهتزاز كهربائييعمل هذا النوع من المحركات دون استخدام فرش أو مبدل تيار. وبدلاً من ذلك، يعتمد على وحدات تحكم إلكترونية وأجهزة استشعار لتنظيم الطاقة المرسلة إلى ملفات المحرك مباشرة.

هناك بعض عيوب التصميم بدون فرش:

1. التكلفة الأعلى: تعتبر المحركات عديمة الفرش أغلى ثمناً بشكل عام من المحركات ذات الفرش بسبب تصميمها الأكثر تعقيداً ونظام التحكم الخاص بها.

2. التعقيد الإلكتروني: تتضمن المحركات عديمة الفرش أنظمة تحكم إلكترونية معقدة تتطلب معرفة متخصصة للإصلاح والصيانة.

3. عزم دوران محدود عند السرعات المنخفضة: قد يكون عزم دوران المحركات عديمة الفرش أقل عند السرعات المنخفضة مقارنةً بالمحركات ذات الفرش. وهذا قد يحد من ملاءمتها لبعض التطبيقات التي تتطلب عزم دوران عالٍ عند السرعات المنخفضة.

أيهما أفضل: ذو الفرشاة أم بدون فرشاة؟

لكل من تصميمات المحركات ذات الفرش والمحركات عديمة الفرش مزاياها.المحركات ذات الفرش وهي أكثر بأسعار معقولة بسبب إنتاجها بكميات كبيرة.

بالإضافة إلى السعر، تتمتع المحركات ذات الفرش بمزاياها الخاصة التي تستحق الدراسة:

1. البساطة: تتميز المحركات ذات الفرش بتصميم أبسط، مما يجعلها أسهل في الفهم والتعامل. كما أن هذه البساطة تسهل إصلاحها في حال حدوث أي مشاكل.

2. التوافر الواسع: تُستخدم المحركات ذات الفرش منذ فترة طويلة وهي متوفرة بكثرة في السوق. وهذا يعني أن إيجاد بدائل أو قطع غيار للإصلاحات عادةً ما يكون أسهل.

3. سهولة التحكم في السرعة: تتميز المحركات ذات الفرش بآلية تحكم بسيطة تتيح التحكم بسهولة في السرعة. ويمكن تعديل سرعة المحرك عن طريق ضبط الجهد أو استخدام دوائر إلكترونية بسيطة.

في الحالات التي تتطلب مزيدًا من التحكم، أ محرك بدون فرش قد يثبت أنه الخيار الأفضل لتطبيقك.

مزايا المحركات عديمة الفرش هي:

1. كفاءة أكبر: لا تحتوي المحركات عديمة الفرش على مبدلات يمكن أن تسبب الاحتكاك وفقدان الطاقة، مما يؤدي إلى تحسين تحويل الطاقة وتقليل الحرارة المهدرة.

2. عمر أطول: نظرًا لأن المحركات عديمة الفرش لا تحتوي على فرش تتآكل بمرور الوقت لزيادة المتانة وطول العمر.

3. نسبة طاقة إلى وزن أعلى: تتميز المحركات عديمة الفرش بنسبة طاقة إلى وزن أعلى. وهذا يعني أنها تستطيع توليد طاقة أكبر بالنسبة لحجمها ووزنها.

4. تشغيل أكثر هدوءًا: لا تُصدر المحركات عديمة الفرش مستوى الضوضاء الكهربائية والاهتزازات الميكانيكية. وهذا يجعلها مناسبة للتطبيقات التي تتطلب مستويات ضوضاء منخفضة، مثل المعدات الطبية أو أجهزة التسجيل.