Loại nào tốt hơn, động cơ DC có chổi than hay động cơ DC không chổi than?

Có hai loại động cơ DC phổ biến: động cơ có chổi và động cơ không chổi (hoặc động cơ BLDC). Như tên gọi, động cơ DC có chổi có chổi than để thông điện và làm quay động cơ, trong khi động cơ không chổi thay thế chức năng thông điện cơ học bằng điều khiển điện tử.

Cả hai loại động cơ đều dựa trên cùng một nguyên lý về sự thu hút và đẩy của cuộn dây và nam châm vĩnh cửu. Dưới đây là giới thiệu về sự khác biệt giữa hai loại động cơ này.

Cấu trúc chính của một motor DC chải gồm có phần tĩnh, phần rotor và chổi than. Nó tạo ra mô-men xoắn thông qua từ trường quay, từ đó đầu ra năng lượng vận động. Các chổi than liên tục tiếp xúc và ma sát với bộ chỉnh lưu, giúp dẫn điện và thông điện trong quá trình quay.

Có ma sát cơ học giữa các bàn chải và bộ chỉnh lưu trong động cơ có bàn chải. Vì đây là điểm tiếp xúc điện, chúng thường không thể được bôi trơn, đòi hỏi phải thay thế định kỳ các bàn chải than.

Chiếc nguyên lý của sự thu hút và đẩy từ tính trong động cơ không chổi than DC là giống như trong động cơ có chổi than, nhưng cấu trúc của chúng hơi khác nhau. Khác với động cơ có chổi than sử dụng bộ chỉnh lưu cơ học và bàn chải, động cơ không chổi than đạt được sự quay của trường từ của rotor thông qua một bộ chỉnh lưu điện tử, điều này yêu cầu thiết bị điện tử kiểm soát chủ động. Trong động cơ không chổi than DC, quá trình chuyển mạch được xử lý bởi các mạch kiểm soát bên trong bộ điều khiển, thường sử dụng cảm biến Hall và bộ điều khiển, hoặc các công nghệ tiên tiến hơn như mã hóa từ.

Mô-tơ DC không chổi than sử dụng thông từ điện tử, trong đó cuộn dây đứng yên và các cực từ quay. Những mô-tơ này sử dụng một bộ thiết bị điện tử, bao gồm công tắc Hall SS2712, để cảm nhận vị trí của các cực nam châm vĩnh cửu. Dựa trên việc cảm biến này, các mạch điện tử chuyển đổi hướng dòng điện trong cuộn dây vào những thời điểm thích hợp để đảm bảo tạo ra lực từ đúng hướng nhằm điều khiển mô-tơ. Thiết kế này loại bỏ các nhược điểm của mô-tơ DC có chổi than.

Bảng dưới đây cung cấp sự so sánh giữa mô-tơ DC không chổi than (mô-tơ BLDC) và mô-tơ DC có chổi than:

Mặc dù mô-tơ DC không chổi than (mô-tơ BLDC) đắt hơn và phức tạp hơn mô-tơ DC có chổi than, chúng mang lại nhiều lợi thế hơn mô-tơ có chổi trong các khía cạnh khác:

• Đặc tính tốc độ và mô-men xoắn tốt hơn
• Phản hồi động nhanh
• Hiệu quả cao
• Tuổi thọ dài
• Hoạt động im lặng
• Dải tốc độ rộng hơn

Khi chi phí của động cơ không chổi than DC (động cơ BLDC) và các linh kiện điện tử liên quan tiếp tục giảm, động cơ BLDC đang dần xâm nhập vào các ngành công nghiệp truyền thống vốn bị chi phối bởi động cơ có chổi than. Chúng ngày càng được sử dụng trong các thiết bị gia dụng, ô tô, hàng không vũ trụ, hàng tiêu dùng, thiết bị y tế, thiết bị tự động hóa công nghiệp và dụng cụ đo lường.