Hvad er bedre, en børstet DC-motor eller en børsteløs DC-motor?

Der er to almindelige typer DC-motorer: børstede motorer og børsteløse motorer (eller BLDC-motorer). Som navnet antyder, har børstede DC-motorer børster, der kommuterer og roterer motoren, mens børsteløse motorer erstatter den mekaniske kommuteringsfunktion med elektronisk styring.

Begge typer motorer er baseret på det samme princip om tiltrækning og frastødning af spoler og permanente magneter. Her er en introduktion til forskellen mellem de to motorer.

Hovedstrukturen af ​​en børstet DC motor består af en stator, rotor og børster. Det genererer drejningsmoment gennem et roterende magnetfelt og udsender derved kinetisk energi. Børsterne er i konstant kontakt med og gnider mod kommutatoren, hvilket letter ledning og kommutering under rotation.

Der er mekanisk friktion mellem børsterne og kommutatoren i en børstet motor. Da disse er elektriske kontaktpunkter, kan de typisk ikke smøres, hvilket kræver periodisk udskiftning af kulbørsterne.

princippet om magnetisk tiltrækning og frastødning i børsteløse jævnstrømsmotorer er det samme som i børstede motorer, men deres struktur er lidt anderledes. I modsætning til børstede motorer, der bruger en mekanisk kommutator og børster, opnår børsteløse motorer rotationen af ​​statorens magnetfelt gennem en elektronisk kommutator, som kræver aktiv styreelektronik. I børsteløse jævnstrømsmotorer håndteres kommutering af kontrolkredsløb i controlleren, typisk ved hjælp af Hall-sensorer og en controller, eller mere avancerede teknologier som magnetiske indkodere.

Børsteløse DC-motorer anvender elektronisk kommutering, hvor spolerne forbliver stationære, og de magnetiske poler roterer. Disse motorer bruger et sæt elektroniske enheder, inklusive en Hall switch SS2712, til at registrere positionen af ​​de permanente magnetpoler. Baseret på denne registrering skifter elektroniske kredsløb strømretningen i spolerne på de passende tidspunkter for at sikre generering af magnetiske kræfter i den korrekte retning for at drive motoren. Dette design eliminerer ulemperne ved børstede DC-motorer.

Tabellen nedenfor giver en sammenligning mellem børsteløse DC-motorer (BLDC-motorer) og børstede DC-motorer:

Selvom børsteløse DC-motorer (BLDC-motorer) er dyrere og komplekse end børstede DC-motorer, tilbyder de adskillige fordele i forhold til børstede motorer i andre aspekter:

• Bedre hastigheds- og momentegenskaber
• Hurtigt dynamisk svar
• Høj effektivitet
• Lang levetid
• Stille drift
• Bredere hastighedsområde

Da omkostningerne ved børsteløse jævnstrømsmotorer (BLDC-motorer) og deres tilhørende elektronik fortsætter med at falde, trænger BLDC-motorer gradvist ind i industrier, der traditionelt er domineret af børstede motorer. De bliver i stigende grad brugt i apparater, bilindustrien, rumfart, forbrugsvarer, medicinsk udstyr, industrielt automationsudstyr og instrumenter.