Bezkartáčové vs. kartáčové motory: Který je vhodný pro váš projekt?

Zavedení

Dva běžné typy stejnosměrných motorů jsou kartáčové motory a bezkartáčové motory (BLDC motory). Jak název napovídá, kartáčové motory používají kartáče ke komutaci směru, což umožňuje otáčení motoru. Naproti tomu bezkartáčové motory nahrazují mechanickou komutační funkci elektronickým řízením. Oba typy fungují na stejném principu, a to na magnetické přitažlivosti a magnetickém odpuzování mezi cívkou a permanentním magnetem. Každý z nich má své výhody a nevýhody, které mohou ovlivnit vaši volbu na základě specifických požadavků vaší aplikace. Pochopení rozdílů mezi kartáčovými a bezkartáčovými stejnosměrnými motory je zásadní pro posouzení jejich výkonu. Rozhodnutí o volbě jednoho typu oproti druhému je založeno na řadě kritérií, včetně účinnosti, životnosti a ceny.

Důležité faktory pro rozdíl mezi kartáčovým a bezkartáčovým stejnosměrným motorem:

#1. Lepší efektivita

Bezkartáčové motory jsou účinnější než kartáčové motory. Přeměňují elektrickou energii na mechanickou s větší přesností, čímž snižují plýtvání energií. Na rozdíl od kartáčových stejnosměrných motorů u bezkartáčových motorů nedochází ke ztrátám tření ani energie, které jsou spojeny s kartáči a komutátory. To zlepšuje výkon, prodlužuje dobu chodu a snižuje spotřebu energie.

Naopak, kartáčové motory jsou považovány za méně účinné než bezkartáčové stejnosměrné motory kvůli ztrátám výkonu spojeným s třením a přenosem energie přes komutátorový systém.

#2. Údržba a dlouhověkost

Bezkartáčové motorymají méně pohyblivých částí a chybí jim mechanické spoje, což má za následek delší životnost a snížené nároky na údržbu. Absence kartáčů eliminuje problémy spojené s opotřebením kartáčů a dalšími problémy s údržbou. Bezkartáčové motory jsou proto pro uživatele často cenově výhodnější variantou.

Kartáčové motory navíc vyžadují více údržby kvůli opotřebení kartáčů a komutátoru, což může vést ke snížení výkonu a problémům s motorem. Pro udržení optimálního výkonu je třeba kartáče pravidelně měnit.

#3. Hluk a vibrace

U bezkartáčových motorů lze regulovat proud vinutí, což pomáhá snižovat pulzace točivého momentu, které mohou způsobovat vibrace a mechanický hluk. Bezkartáčové motory proto obecně produkují méně hluku a vibrací než kartáčové motory, protože nemají žádné kartáče ani komutátory. Snížení vibrací a hluku zvyšuje pohodlí uživatele a minimalizuje opotřebení při delším používání.

V kartáčovém stejnosměrném motoru pracují kartáče a komutátor společně jako spínací mechanismus. Když motor běží, tyto spínače se neustále otevírají a zavírají. Tento proces umožňuje průtok vysokých proudů indukčními vinutími rotoru, což v důsledku velkého toku proudu vytváří mírný elektrický šum.

#4. Náklady a složitost

Bezkartáčové motory bývají dražší a složitější kvůli elektronickému řídicímu systému pro komutaci. Vyšší cena bezkartáčových stejnosměrných motorů ve srovnání skartáčové stejnosměrné motoryje to způsobeno především pokročilou elektronikou použitou v jejich konstrukci.

#5. Návrh a provoz

Bezkartáčové stejnosměrné motory nejsou samokomutační. Vyžadují budicí obvod, který používá tranzistory k řízení proudu protékajícího vinutím motoru. Tyto motory používají elektronické ovládání a Hallovy senzory k řízení proudu ve vinutích, spíše než aby se spoléhaly na mechanické spoje.

Kartáčové stejnosměrné motory jsou samokomutační, což znamená, že k provozu nepotřebují budicí obvod. Místo toho používají mechanické kartáče a komutátory k řízení proudu ve vinutích, čímž vytvářejí magnetické pole. Toto magnetické pole vytváří točivý moment, který způsobuje otáčení motoru.

#6. Aplikace

Vzhledem k tomu, že náklady navibrační motorya související elektroniky neustále klesá, poptávka po bezkartáčových motorech a kartáčových motorech roste. Bezkartáčové motory jsou velmi oblíbené pro chytré hodinky, lékařské přístroje, kosmetické přístroje, roboty atd.

Stále však existují oblasti, kde kartáčové motory dávají větší smysl. Obrovské uplatnění kartáčových motorů existuje v chytrých telefonech, elektronických cigaretách, herních ovladačích, masážních přístrojích očí atd.