کدام یک بهتر است، موتور DC با سپر یا موتور DC بی سپر؟

دو نوع رایج موتور DC وجود دارد: موتورهای با فرش و موتورهای بی‌فرش (یا BLDC). همانطور که نام آنها نشان می‌دهد، موتورهای DC با فرش دارای فرش‌هایی هستند که تبادل و چرخش موتور را انجام می‌دهند، در حالی که موتورهای بی‌فرش عمل تبادل مکانیکی را با کنترل الکترونیکی جایگزین می‌کنند.

هر دو نوع موتور بر اساس همین اصل جذب و دفع ضمیرها و مغناطیس دائمی عمل می‌کنند. اینجا معرفی‌ای از تفاوت بین دو موتور ارائه می‌دهیم.

ساختار اصلی یک موتور دی سی فرشاده از قسمت ثابت، قسمت چرخان و فرش‌ها تشکیل شده است. این موتور از طریق یک میدان مغناطیسی چرخان گشتاور تولید می‌کند و سپس انرژی جنبشی خروجی می‌دهد. فرش‌ها به صورت پیوسته با کمتراتور تماس و اصطکاک دارند و در چرخش، رسانش و تبادل را تسهیل می‌کنند.

در موتور دارای بروش، اصطکاک مکانیکی بین بروش‌ها و کامیواتور وجود دارد. از آنجایی که این‌ها نقاط تماس الکتریکی هستند، معمولاً نمی‌توان آن‌ها را روغن کرد و نیاز به جایگزینی دوره‌ای بروش‌های کربنی دارند.

این بر اساس اصل جذب و دفع مغناطیسی موتورهای DC بدون برس مانند موتورهای دارای بروش است، اما ساختار آن‌ها کمی متفاوت است. برخلاف موتورهای دارای بروش که از کامیواتور مکانیکی و بروش‌ها استفاده می‌کنند، موتورهای بدون بروش از طریق یک کامیواتور الکترونیکی چرخش میدان مغناطیسی ستاتور را انجام می‌دهند که نیازمند الکترونیک‌های کنترل فعال است. در موتورهای DC بدون بروش، کامیوشن توسط مدارهای کنترلی درون کنترلر انجام می‌شود، معمولاً با استفاده از حسگرهای هال و یک کنترلر، یا فناوری‌های پیشرفته‌تری مثل انکودر مغناطیسی.

موتورهای دی‌سی بی‌فرش از کامیوگری الکترونیکی استفاده می‌کنند، جایی که قلوها ثابت می‌مانند و قطب‌های مغناطیسی در حال چرخش هستند. این موتورها از مجموعه‌ای از دستگاه‌های الکترونیکی، شامل سوئیچ هال SS2712، برای حسگی موقعیت قطب‌های مغناطیسی دائمی استفاده می‌کنند. بر اساس این حسگی، مدارهای الکترونیکی جهت جریان در قلوها را در زمان‌های مناسب تغییر می‌دهند تا اطمینان حاصل شود که نیروهای مغناطیسی در جهت صحیح برای راندن موتور تولید شوند. این طراحی عیوب موتورهای دی‌سی فرش‌دار را حذف می‌کند.

جدول زیر مقایسه‌ای بین موتورهای دی‌سی بی‌فرش (موتورهای BLDC) و موتورهای دی‌سی فرش‌دار ارائه می‌دهد:

هرچند موتورهای دی‌سی بی‌فرش (موتورهای BLDC) گران‌تر و پیچیده‌تر از موتورهای دی‌سی فرش‌دار هستند، اما در جنبه‌های دیگر نسبت به موتورهای فرش‌دار مزایای متعددی دارند:

• ویژگی‌های بهتر سرعت و گشتاور
• پاسخ دینامیکی سریع
• کارایی بالا
• طول عمر طولانی
• عملکرد صامت
• محدوده سرعت گسترده‌تر

با توجه به اینکه هزینه‌های موتورهای بدون فرش DC (موتورهای BLDC) و الکترونیک‌های مرتبط با آنها به طور پیوسته کاهش می‌یابد، موتورهای BLDC به تدریج در صنایعی نفوذ می‌کنند که سنتاً توسط موتورهای دارای فرش حاکم بوده‌اند. آنها به طور فزاینده‌ای در وسایل آشپزخانه، خودرو، فضایی، کالاهای مصرفی، تجهیزات پزشکی، تجهیزات خودکار صنعتی و ابزارها استفاده می‌شوند.