Bezčetkni vs. četkičasti motori: Koji je prikladniji za vaš projekt?

Uvod

Dvije uobičajene vrste istosmjernih motora su motori s četkicama i motori bez četkica (BLDC motori). Kao što ime govori, motori s četkicama koriste četkice za komutaciju smjera, omogućujući motoru rotaciju. Nasuprot tome, motori bez četkica zamjenjuju mehaničku funkciju komutacije elektroničkim upravljanjem. Obje vrste rade na istom principu, naime magnetskom privlačenju i magnetskom odbijanju između zavojnice i permanentnog magneta. Svaka ima svoje prednosti i nedostatke, koji mogu utjecati na vaš izbor na temelju specifičnih zahtjeva vaše primjene. Razumijevanje razlika između motora s četkicama i motora bez četkica ključno je za procjenu njihovih performansi. Odluka o odabiru jedne vrste u odnosu na drugu temelji se na raznim kriterijima, uključujući učinkovitost, vijek trajanja i cijenu.

Važni čimbenici za razliku između četkastog i bezčetkastog istosmjernog motora:

#1. Bolja učinkovitost

Motori bez četkica su učinkovitiji od motora s četkicama. Oni pretvaraju električnu energiju u mehaničku energiju s većom preciznošću, čime se smanjuje rasipanje energije. Za razliku od motora s četkicama i istosmjernom strujom, motori bez četkica ne doživljavaju trenje ili gubitke energije povezane s četkicama i komutatorima. To poboljšava performanse, produžuje vrijeme rada i smanjuje potrošnju energije.

Suprotno tome, motori s četkicama smatraju se manje učinkovitima od istosmjernih motora bez četkica zbog gubitaka snage povezanih s trenjem i prijenosom energije kroz komutatorski sustav.

#2. Održavanje i dugovječnost

Motori bez četkicaimaju manje pokretnih dijelova i nemaju mehaničke spojeve, što rezultira duljim vijekom trajanja i smanjenim zahtjevima za održavanjem. Odsutnost četkica eliminira probleme povezane s trošenjem četkica i drugim problemima održavanja. Stoga su motori bez četkica često isplativija opcija za korisnike.

Osim toga, motori s četkicama zahtijevaju više održavanja zbog trošenja četkica i komutatora, što može dovesti do smanjenih performansi i problema s motorom. Kako bi se održale optimalne performanse, četkice je potrebno redovito mijenjati.

#3. Buka i vibracije

Kod motora bez četkica, struja namota može se kontrolirati, što pomaže u smanjenju pulsacija momenta koje mogu uzrokovati vibracije i mehaničku buku. Stoga, motori bez četkica općenito proizvode manje buke i vibracija od motora s četkicama, jer nemaju četkice ili komutatore. Smanjenje vibracija i buke poboljšava udobnost korisnika i minimizira habanje tijekom dulje upotrebe.

U četkicama istosmjernog motora, četkice i komutator rade zajedno kao mehanizam za preklapanje. Kada motor radi, ovi prekidači se stalno otvaraju i zatvaraju. Ovaj proces omogućuje protok visokih struja kroz induktivne namote rotora, stvarajući malo električnog šuma zbog velikog protoka struje.

#4. Trošak i složenost

Bezčetkni motori su obično skuplji i složeniji zbog elektroničkog sustava upravljanja za komutaciju. Viša cijena bezčetknih istosmjernih motora u usporedbi sčetkani istosmjerni motoriuglavnom je zbog napredne elektronike uključene u njihov dizajn.

#5. Dizajn i rad

Bezčetkični istosmjerni motori nisu samokomutirajući. Zahtijevaju pogonski krug koji koristi tranzistore za kontrolu struje koja teče kroz zavojnice namota motora. Ovi motori koriste elektroničke kontrole i Hallove senzore za upravljanje strujom u namotima, umjesto da se oslanjaju na mehaničke spojeve.

Četkasti istosmjerni motori su samokomutirajući, što znači da im za rad nije potreban upravljački krug. Umjesto toga, koriste mehaničke četkice i komutatore za kontrolu struje u namotima, stvarajući time magnetsko polje. Ovo magnetsko polje stvara moment, uzrokujući rotaciju motora.

#6. Primjene

Kao trošakvibracijski motorii s njima povezana elektronika nastavljaju se smanjivati, potražnja za motorima bez četkica i motorima s četkicama raste. Motori bez četkica vrlo su popularni za pametne satove, medicinske uređaje, uređaje za ljepotu, robote itd.

Ali još uvijek postoje područja gdje četkičasti motori imaju više smisla. Postoji ogromna primjena četkičastih motora u pametnim telefonima, e-cigaretama, kontrolerima za videoigre, masažerima za oči itd.