Безчеткови срещу четкови двигатели: Кой е подходящ за вашия проект?

Въведение

Два често срещани вида DC двигатели са четкови двигатели и безчеткови двигатели (BLDC двигатели). Както подсказва името, четковите двигатели използват четки за комутация на посоката, което позволява на двигателя да се върти. За разлика от тях, безчетковите двигатели заменят механичната комутационна функция с електронно управление. И двата вида работят на един и същ принцип, а именно магнитно привличане и магнитно отблъскване между бобината и постоянния магнит. Всеки има своите предимства и недостатъци, които могат да повлияят на вашия избор въз основа на специфичните изисквания на вашето приложение. Разбирането на разликите между четкови DC двигатели и безчеткови DC двигатели е от решаващо значение за оценката на тяхната производителност. Решението за избор на един тип пред друг се основава на различни критерии, включително ефективност, живот и цена.

Важни фактори за разликата между четков и безчетков DC двигател:

#1. По-добра ефективност

Безчетковите двигатели са по-ефективни от четковите двигатели. Те преобразуват електрическата енергия в механична енергия с по-голяма прецизност, като по този начин намаляват загубите на енергия. За разлика от четковите DC двигатели, безчетковите двигатели не изпитват триене или загуби на енергия, свързани с четките и комутаторите. Това подобрява производителността, удължава времето на работа и намалява консумацията на енергия.

Обратно, четковите двигатели се считат за по-малко ефективни от безчетковите постояннотокови двигатели поради загубите на мощност, свързани с триенето и преноса на енергия през колекторната система.

#2. Поддръжка и дълготрайност

Безчеткови моториимат по-малко движещи се части и липсват механични връзки, което води до по-дълъг живот и намалени изисквания за поддръжка. Липсата на четки елиминира проблемите, свързани с износването на четките и други проблеми с поддръжката. Следователно, безчетковите двигатели често са по-рентабилен вариант за потребителите.

Освен това, четковите двигатели изискват повече поддръжка поради износване на четките и колектора, което може да доведе до намалена производителност и проблеми с двигателя. За да се поддържа оптимална производителност, четките трябва да се сменят редовно.

#3. Шум и вибрации

При безчетковите двигатели токът на намотката може да се контролира, което помага за намаляване на пулсациите на въртящия момент, които могат да причинят вибрации и механичен шум. Следователно, безчетковите двигатели обикновено произвеждат по-малко шум и вибрации от четковите двигатели, тъй като нямат четки или комутатори. Намаляването на вибрациите и шума подобрява комфорта на потребителя и минимизира износването при продължителна употреба.

В четков постояннотоков двигател, четките и колекторът работят заедно като превключващ механизъм. Когато двигателят работи, тези превключватели постоянно се отварят и затварят. Този процес позволява протичането на високи токове през индуктивните намотки на ротора, което води до лек електрически шум поради големия протичащ ток.

#4. Цена и сложност

Безчетковите двигатели са склонни да бъдат по-скъпи и сложни поради електронната система за управление на комутацията. По-високата цена на безчетковите DC двигатели в сравнение с...четки за постоянен токсе дължи главно на усъвършенстваната електроника, включена в техния дизайн.

#5. Проектиране и експлоатация

Безчетковите DC двигатели не са самокомутиращи. Те изискват задвижваща верига, която използва транзистори за управление на тока, протичащ през намотките на двигателя. Тези двигатели използват електронни контролери и сензори на Хол, за да управляват тока в намотките, вместо да разчитат на механични връзки.

Четковите DC двигатели са самокомутиращи, което означава, че не се нуждаят от управляваща верига, за да работят. Вместо това, те използват механични четки и комутатори, за да контролират тока в намотките, като по този начин създават магнитно поле. Това магнитно поле създава въртящ момент, който кара двигателя да се върти.

#6. Приложения

Тъй като цената навибрационни двигателии свързаната с тях електроника продължава да намалява, търсенето на безчеткови и четкови мотори се увеличава. Безчетковите мотори са много популярни за смарт часовници, медицински устройства, устройства за красота, роботи и др.

Но все още има области, където четковите мотори имат повече смисъл. Има огромно приложение на четковите мотори в смартфони, електронни цигари, контролери за видеоигри, масажори за очи и др.