อะไรดีกว่ากัน มอเตอร์ DC แบบมีแปรงไฟฟ้าหรือมอเตอร์ DC แบบไร้แปรงไฟฟ้า?

มีมอเตอร์ DC สองประเภทที่พบได้ทั่วไป คือ มอเตอร์แบบมีแปรงและมอเตอร์แบบไร้แปรง (หรือ BLDC มอเตอร์) โดยตามชื่อแล้ว มอเตอร์ DC แบบมีแปรงจะมีแปรงที่ทำหน้าที่สลับขั้วและหมุนมอเตอร์ ในขณะที่มอเตอร์แบบไร้แปรงจะแทนที่ฟังก์ชันการสลับขั้วด้วยการควบคุมทางอิเล็กทรอนิกส์

มอเตอร์ทั้งสองประเภทนี้ทำงานบนหลักการเดียวกันเกี่ยวกับแรงดึงดูดและความขัดแย้งของขดลวดและแม่เหล็กถาวร นี่คือการแนะนำถึงความแตกต่างระหว่างมอเตอร์ทั้งสองชนิด

โครงสร้างหลักของ มอเตอร์ DC แบบถูกแปรง ประกอบด้วยสเตเตอร์ โรเตอร์ และแปรง มันสร้างแรงบิดผ่านสนามแม่เหล็กที่หมุน ซึ่งจะปล่อยพลังงานจลน์ออกมา แปรงจะสัมผัสและเสียดสีกับคอมมิวเตเตอร์อย่างต่อเนื่อง เพื่อช่วยในการนำกระแสและการสลับขั้วในระหว่างการหมุน

มีแรงเสียดทานทางกลระหว่างแปรงและคอมมิวเตเตอร์ในมอเตอร์แบบมีแปรงไฟฟ้า เนื่องจากส่วนเหล่านี้เป็นจุดติดต่อทางไฟฟ้า จึงมักจะไม่สามารถหล่อลื่นได้ และจำเป็นต้องเปลี่ยนแปรงคาร์บอนเป็นระยะ

ตัว หลักการของการดึงดูดและการผลักดันแม่เหล็กใน มอเตอร์กระแสตรงแบบไร้แปรง เหมือนกับในมอเตอร์แบบมีแปรง แต่โครงสร้างของทั้งสองประเภทแตกต่างกันเล็กน้อย มอเตอร์แบบไร้แปรงใช้คอมมิวเตเตอร์อิเล็กทรอนิกส์เพื่อหมุนสนามแม่เหล็กของสเตเตอร์ ซึ่งต้องการอิเล็กทรอนิกส์ควบคุม ในมอเตอร์กระแสตรงแบบไร้แปรง การคอมมิวเตต์จะถูกจัดการโดยวงจรควบคุมภายในคอนโทรลเลอร์ โดยปกติจะใช้เซนเซอร์ฮอลล์และคอนโทรลเลอร์ หรือเทคโนโลยีขั้นสูงกว่า เช่น เอนコーダร์แม่เหล็ก

มอเตอร์กระแสตรงแบบไร้แปรงใช้การสลับขั้วทางไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์ โดยที่ขดลวดคงที่และขั้วแม่เหล็กหมุน มอเตอร์เหล่านี้ใช้ชุดอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ รวมถึงสวิตช์ฮอลล์ SS2712 เพื่อตรวจจับตำแหน่งของขั้วแม่เหล็กถาวร จากการตรวจจับนี้ วงจรอิเล็กทรอนิกส์จะสลับทิศทางของกระแสในขดลวดในเวลาที่เหมาะสมเพื่อให้มั่นใจว่าแรงแม่เหล็กจะเกิดขึ้นในทิศทางที่ถูกต้องเพื่อขับเคลื่อนมอเตอร์ การออกแบบนี้ทำให้ไม่มีข้อเสียของมอเตอร์กระแสตรงแบบมีแปรง

ตารางด้านล่างแสดงการเปรียบเทียบระหว่างมอเตอร์กระแสตรงแบบไร้แปรง (BLDC motors) และมอเตอร์กระแสตรงแบบมีแปรง:

แม้ว่ามอเตอร์กระแสตรงแบบไร้แปรง (BLDC motors) จะมีราคาแพงกว่าและซับซ้อนกว่ามอเตอร์กระแสตรงแบบมีแปรง แต่พวกมันก็มีข้อได้เปรียบเหนือมอเตอร์แบบมีแปรงในด้านอื่น ๆ หลายประการ:

• คุณสมบัติความเร็วและความเร่งที่ดีกว่า
• การตอบสนองไดนามิกที่รวดเร็ว
• ประสิทธิภาพสูง
• อายุ ยาว
• การทำงานเงียบ
• ช่วงความเร็วที่กว้างกว่า

เนื่องจากต้นทุนของมอเตอร์กระแสตรงแบบไม่มีแปรงถ่าน (BLDC motors) และอิเล็กทรอนิกส์ที่เกี่ยวข้องลดลงเรื่อย ๆ มอเตอร์ BLDC จึงค่อย ๆ เข้ามาแทนที่ในอุตสาหกรรมที่เคยถูกครอบครองโดยมอเตอร์แบบมีแปรงถ่าน โดยกำลังถูกใช้งานมากขึ้นในเครื่องใช้ไฟฟ้า อุตสาหกรรมยานยนต์ การบิน อุปกรณ์อุปโภคบริโภค อุปกรณ์ทางการแพทย์ อุปกรณ์อัตโนมัติในอุตสาหกรรม และเครื่องมือวัดต่าง ๆ