Vilken är bättre, en burssköld DC-motor eller en burshlös DC-motor?

Det finns två vanliga typer av DC-motorer: borstar motorer och borstlösa motorer (eller BLDC-motorer). Som namnet antyder har borstar DC-motorer borstar som kommuterar och roterar motorn, medan borstlösa motorer ersätter den mekaniska kommuteringsfunktionen med elektronisk kontroll.

Båda typerna av motorer bygger på samma princip om attraktion och repulsion mellan spolar och permanenta magneter. Här följer en introduktion till skillnaden mellan de två motorerna.

Huvudsakliga strukturen hos en brushed DC motor består av en stativ, rotor och borstar. Den genererar vridmoment genom ett rotande magnetfält, därmed utgivande kinetisk energi. Borstarna kontinuerligt nöjer och rör sig mot kommutatören, vilket underlättar ledning och kommutation under rotationen.

Det finns mekanisk friktion mellan borrar och kommutator i en borstmotor. Eftersom dessa är elektriska kontakt punkter, kan de vanligtvis inte smörjas, vilket kräver periodisk ersättning av kolborrar.

Den principen för magnetisk attraktion och repulsion i borstlösa DC-motorer är samma som i borstmotorer, men deras strukturer skiljer sig något. I motortyper utan borstar uppnås rotationen av stators magnetfält via en elektronisk kommutator istället för en mekanisk kommutator och borstar, vilket kräver aktiva styrelektronik. I borstlösa DC-motorer hanteras kommutation av styrcirklar inom reglagret, ofta med Hall-sensorer och ett reglage, eller mer avancerade tekniker som magnetiska kodare.

Kamflösa DC-motorer använder elektronisk kommutation, där spolen förblir stationära och de magnetiska polarna roterar. Dessa motorer använder en uppsättning elektroniska enheter, inklusive en Hall-switch SS2712, för att upptäcka positionen på de permanenta magnetspolarna. Baseras på denna sensormätning växlar elektroniska kretsar riktningen på strömmen i spolerna vid lämpliga tidpunkter för att säkerställa att magnetiska krafter genereras i rätt riktning för att driva motorn. Denna design elimineras brusorna hos kammbaserade DC-motorer.

Tabellen nedan ger en jämförelse mellan kamflösa DC-motorer (BLDC-motorer) och kammbaserade DC-motorer:

Även om kamflösa DC-motorer (BLDC-motorer) är dyurare och mer komplexa än kammbaserade DC-motorer, erbjuder de flera fördelar över kammbaserade motorer i andra avseenden:

• Bättre hastighets- och dragkraftsegenskaper
• Snabb dynamisk respons
• Hög effektivitet
• Lång livslängd
• Tyst drift
• Breddare hastighetsomfattning

Medan kostnaderna för burshjulslösa DC-motorer (BLDC-motorer) och deras associerade elektronik fortsätter att minska, tränger BLDC-motorer alltmer in i branscher som traditionellt har dominerats av burshjulsmotorer. De används allt mer i hushållsapparater, bilindustrin, rymd- och flygindustrin, konsumtionssaker, medicinsk utrustning, industriell automationsutrustning och mätinstrument.