Harjaton vs. harjallinen moottori: kumpi sopii projektiisi?

Johdanto

Kaksi yleistä tasavirtamoottorityyppiä ovat harjalliset moottorit ja harjattomat moottorit (BLDC-moottorit). Kuten nimestä voi päätellä, harjalliset moottorit käyttävät harjoja kommutointiin, jolloin moottori voi pyöriä. Harjattomat moottorit sitä vastoin korvaavat mekaanisen kommutointitoiminnon elektronisella ohjauksella. Molemmat tyypit toimivat samalla periaatteella, nimittäin magneettisella vetovoimalla ja magneettisella hylkimisellä kelan ja kestomagneetin välillä. Kummallakin on omat etunsa ja haittansa, jotka voivat vaikuttaa valintaasi sovelluksesi erityisvaatimusten perusteella. Harjallisten tasavirtamoottoreiden ja harjattomien tasavirtamoottoreiden erojen ymmärtäminen on ratkaisevan tärkeää niiden suorituskyvyn arvioimiseksi. Päätös yhden tyypin valitsemisesta toisen sijaan perustuu useisiin kriteereihin, kuten hyötysuhteeseen, käyttöikään ja kustannuksiin.

Tärkeitä tekijöitä harjallisen ja harjattoman tasavirtamoottorin eroille:

#1. Parempi tehokkuus

Harjattomat moottorit ovat tehokkaampia kuin harjalliset moottorit. Ne muuntavat sähköenergian mekaaniseksi energiaksi suuremmalla tarkkuudella, mikä vähentää energian hukkaa. Toisin kuin harjallisissa tasavirtamoottoreissa, harjattomissa moottoreissa ei ole harjoihin ja kommutaattoreihin liittyvää kitkaa tai energiahäviöitä. Tämä parantaa suorituskykyä, pidentää käyttöaikaa ja vähentää energiankulutusta.

Kääntäen, harjallisia moottoreita pidetään vähemmän tehokkaina kuin harjattomia tasavirtamoottoreita kommutaattorijärjestelmän läpi tapahtuvan kitkan ja energiansiirron aiheuttamien tehohäviöiden vuoksi.

#2. Huolto ja pitkäikäisyys

Harjattomat moottoritniissä on vähemmän liikkuvia osia ja puuttuvat mekaaniset liitokset, mikä johtaa pidempään käyttöikään ja vähentyneeseen huoltotarpeeseen. Harjojen puuttuminen poistaa harjojen kulumiseen ja muihin huoltotarpeisiin liittyvät ongelmat. Siksi harjattomat moottorit ovat usein kustannustehokkaampi vaihtoehto käyttäjille.

Lisäksi harjalliset moottorit vaativat enemmän huoltoa harjojen ja kommutaattorin kulumisen vuoksi, mikä voi johtaa suorituskyvyn heikkenemiseen ja moottoriongelmiin. Optimaalisen suorituskyvyn ylläpitämiseksi harjat on vaihdettava säännöllisesti.

#3. Melu ja tärinä

Harjattomissa moottoreissa käämivirtaa voidaan säätää, mikä auttaa vähentämään vääntömomentin pulsseja, jotka voivat aiheuttaa tärinää ja mekaanista melua. Siksi harjattomat moottorit tuottavat yleensä vähemmän melua ja tärinää kuin harjalliset moottorit, koska niissä ei ole harjoja tai kommutaattoreita. Tärinän ja melun vähentäminen parantaa käyttömukavuutta ja minimoi kulumista pitkäaikaisessa käytössä.

Harjallisessa tasavirtamoottorissa harjat ja kommutaattori toimivat yhdessä kytkentämekanismina. Kun moottori on käynnissä, nämä kytkimet avautuvat ja sulkeutuvat jatkuvasti. Tämä prosessi sallii suurten virtojen kulkea induktiivisten roottorin käämien läpi, mikä tuottaa hieman sähköistä kohinaa suuren virrankulun vuoksi.

#4. Kustannukset ja monimutkaisuus

Harjattomat moottorit ovat yleensä kalliimpia ja monimutkaisempia elektronisen kommutointiohjausjärjestelmän vuoksi. Harjattomien tasavirtamoottoreiden korkeampi hinta verrattuna tavallisiin...harjatut tasavirtamoottoritjohtuu pääasiassa niiden suunnittelussa käytetystä edistyneestä elektroniikasta.

#5. Suunnittelu ja toiminta

Harjattomat tasavirtamoottorit eivät ole itsekommutoituvia. Ne vaativat käyttöpiirin, joka käyttää transistoreita moottorin käämien läpi kulkevan virran ohjaamiseen. Nämä moottorit käyttävät elektronisia ohjaimia ja Hall-antureita käämien virran hallintaan mekaanisten liitäntöjen sijaan.

Harjalliset tasavirtamoottorit ovat itsekommutoituvia, mikä tarkoittaa, että ne eivät tarvitse toimiakseen ohjainpiiriä. Sen sijaan ne käyttävät mekaanisia harjoja ja kommutaattoreita käämien virran ohjaamiseen, mikä luo magneettikentän. Tämä magneettikenttä luo vääntömomentin, joka saa moottorin pyörimään.

#6. Sovellukset

Koska kustannuksettärinämoottoritja niihin liittyvän elektroniikan kysyntä vähenee jatkuvasti, harjattomien ja harjallisten moottoreiden kysyntä kasvaa. Harjattomat moottorit ovat erittäin suosittuja älykelloissa, lääkinnällisissä laitteissa, kauneuslaitteissa, roboteissa jne.

Mutta on edelleen paikkoja, joissa harjalliset moottorit ovat järkevämpiä. Harjallisia moottoreita käytetään valtavasti älypuhelimissa, sähkötupakoissa, peliohjaimissa, silmän hierontalaitteissa jne.