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

Det er to vanlige typer DC-motorer: børstede motorer og børsteløse motorer (eller BLDC-motorer). Som navnet tilsier har børstede likestrømsmotorer børster som kommuterer og roterer motoren, mens børsteløse motorer erstatter den mekaniske kommuteringsfunksjonen med elektronisk styring.

Begge typer motorer er basert på det samme prinsippet om tiltrekning og frastøting av spoler og permanentmagneter. Her er en introduksjon til forskjellen mellom de to motorene.

Hovedstrukturen til en børstet DC-motor består av en stator, rotor og børster. Den genererer dreiemoment gjennom et roterende magnetfelt, og sender dermed ut kinetisk energi. Børstene har kontinuerlig kontakt med og gni mot kommutatoren, noe som letter ledning og kommutering under rotasjon.

Det er mekanisk friksjon mellom børstene og kommutatoren i en børstet motor. Siden disse er elektriske kontaktpunkter, kan de vanligvis ikke smøres, noe som krever periodisk utskifting av kullbørstene.

De prinsippet om magnetisk tiltrekning og frastøting i børsteløse DC-motorer er den samme som i børstede motorer, men strukturene deres er litt forskjellige. I motsetning til børstede motorer som bruker en mekanisk kommutator og børster, oppnår børsteløse motorer rotasjonen av statorens magnetfelt gjennom en elektronisk kommutator, som krever aktiv kontrollelektronikk. I børsteløse likestrømsmotorer håndteres kommutering av kontrollkretser i kontrolleren, vanligvis ved hjelp av Hall-sensorer og en kontroller, eller mer avanserte teknologier som magnetiske kodere.

Børsteløse DC-motorer benytter elektronisk kommutering, hvor spolene forblir stasjonære og magnetpolene roterer. Disse motorene bruker et sett med elektroniske enheter, inkludert en Hall-bryter SS2712, for å registrere posisjonen til de permanente magnetpolene. Basert på denne sensingen bytter elektroniske kretser strømretningen i spolene til de riktige tidspunktene for å sikre generering av magnetiske krefter i riktig retning for å drive motoren. Denne designen eliminerer ulempene med børstede likestrømsmotorer.

Tabellen nedenfor gir en sammenligning mellom børsteløse DC-motorer (BLDC-motorer) og børstede DC-motorer:

Selv om børsteløse DC-motorer (BLDC-motorer) er dyrere og komplekse enn børstede DC-motorer, tilbyr de flere fordeler i forhold til børstede motorer i andre aspekter:

• Bedre hastighet og dreiemomentegenskaper
• Rask dynamisk respons
• Høy effektivitet
• lang levetid
• Lydløs drift
• Større hastighetsområde

Ettersom kostnadene for børsteløse likestrømsmotorer (BLDC-motorer) og tilhørende elektronikk fortsetter å synke, penetrerer BLDC-motorer gradvis industrier som tradisjonelt domineres av børstede motorer. De brukes i økende grad i apparater, bilindustri, romfart, forbruksvarer, medisinsk utstyr, industrielt automasjonsutstyr og instrumenter.