Borstlösa vs. borstade motorer: Vilken passar ditt projekt?

Introduktion

Två vanliga typer av likströmsmotorer är borstmotorer och borstlösa motorer (BLDC-motorer). Som namnet antyder använder borstmotorer borstar för att kommutera riktningen, vilket gör att motorn kan rotera. Däremot ersätter borstlösa motorer den mekaniska kommuteringsfunktionen med elektronisk styrning. Båda typerna fungerar enligt samma princip, nämligen magnetisk attraktion och magnetisk repulsion mellan spolen och permanentmagneten. Var och en har sina egna fördelar och nackdelar, vilket kan påverka ditt val baserat på de specifika kraven i din applikation. Att förstå skillnaderna mellan borstade likströmsmotorer och borstlösa likströmsmotorer är avgörande för att utvärdera deras prestanda. Beslutet att välja en typ framför en annan baseras på en mängd olika kriterier, inklusive effektivitet, livslängd och kostnad.

Viktiga faktorer för skillnaden mellan borstade och borstlösa likströmsmotorer:

#1. Bättre effektivitet

Borstlösa motorer är effektivare än borstmotorer. De omvandlar elektrisk energi till mekanisk energi med större precision, vilket minskar energiförlusten. Till skillnad från borstmotorer med likström upplever borstlösa motorer inte den friktion eller de energiförluster som är förknippade med borstar och kommutatorer. Detta förbättrar prestandan, förlänger körtiden och minskar energiförbrukningen.

Omvänt anses borstmotorer vara mindre effektiva än borstlösa likströmsmotorer på grund av effektförluster i samband med friktion och energiöverföring genom kommutatorsystemet.

#2. Underhåll och livslängd

Borstlösa motorerhar färre rörliga delar och saknar mekaniska anslutningar, vilket resulterar i längre livslängd och minskade underhållsbehov. Avsaknaden av borstar eliminerar problem i samband med borstslitage och andra underhållsproblem. Därför är borstlösa motorer ofta ett mer kostnadseffektivt alternativ för användarna.

Dessutom kräver borstmotorer mer underhåll på grund av slitage på borstarna och kommutatorn, vilket kan leda till minskad prestanda och motorproblem. För att bibehålla optimal prestanda måste borstarna bytas ut regelbundet.

#3. Buller och vibrationer

I borstlösa motorer kan lindningsströmmen styras, vilket bidrar till att minska momentpulseringar som kan orsaka vibrationer och mekaniskt buller. Därför producerar borstlösa motorer generellt mindre buller och vibrationer än borstmotorer eftersom de inte har några borstar eller kommutatorer. Minskningen av vibrationer och buller förbättrar användarkomforten och minimerar slitage vid längre tids användning.

I en borstmotor med likström arbetar borstarna och kommutatorn tillsammans som en brytarmekanism. När motorn är igång öppnas och stängs dessa brytare konstant. Denna process tillåter höga strömmar att flyta genom de induktiva rotorlindningarna, vilket producerar ett litet elektriskt brus på grund av det stora strömflödet.

#4. Kostnad och komplexitet

Borstlösa motorer tenderar att vara dyrare och mer komplexa på grund av det elektroniska styrsystemet för kommutering. Det högre priset på borstlösa likströmsmotorer jämfört medborstade likströmsmotorerberor främst på den avancerade elektroniken som är involverad i deras design.

#5. Design och drift

Borstlösa likströmsmotorer är inte självkommuterande. De kräver en drivkrets som använder transistorer för att styra strömmen som flyter genom motorlindningarnas spolar. Dessa motorer använder elektroniska kontroller och Hall-effektsensorer för att hantera strömmen i lindningarna, snarare än att förlita sig på mekaniska anslutningar.

Borstdrivna likströmsmotorer är självkommuterande, vilket innebär att de inte kräver en drivkrets för att fungera. Istället använder de mekaniska borstar och kommutatorer för att styra strömmen i lindningarna, vilket skapar ett magnetfält. Detta magnetfält skapar vridmoment, vilket får motorn att rotera.

#6. Applikationer

Eftersom kostnaden förvibrationsmotoreroch deras tillhörande elektronik fortsätter att minska, ökar efterfrågan på borstlösa motorer och borstmotorer. Borstlösa motorer är mycket populära för smartklockor, medicintekniska produkter, skönhetsprodukter, robotar etc.

Men det finns fortfarande områden där borstmotorer är mer meningsfulla. Det finns en enorm användning av borstmotorer i smartphones, e-cigaretter, spelkontroller, ögonmassageapparater etc.