موتورهای DC Brushed در مقابل Brushless: راندمان، انتخاب و موارد استفاده

موتور DC Brushed در مقابل موتور DC بدون برس

تفاوت اصلی در نحوه تغییر جریان است: موتورهای برس دار از برس های فیزیکی و یک کموتاتور مکانیکی استفاده می کنند، در حالی که موتورهای بدون جاروبک از کنترل کننده الکترونیکی و سنسورهای موقعیت استفاده می کنند. این یک تفاوت طراحی تقریباً در تمام تمایزات دیگر بین دو نوع موتور - کارایی، طول عمر، پیچیدگی کنترل و هزینه تمام ردیابی به اینکه تغییر به صورت مکانیکی یا الکترونیکی اتفاق می‌افتد، بازمی‌گردد.

بازده موتور برس شده در مقابل براشلس

موتورهای براشلس معمولاً کارآمدتر از موتورهای برس خورده در توان خروجی قابل مقایسه هستند، عمدتاً به این دلیل که دو مکانیسم تلفات ذاتی تماس برس را حذف می‌کنند: اصطکاک بین برس و کموتاتور و تلفات قوس الکتریکی که هنگام ایجاد و قطع تماس برس‌ها با بخش‌های کموتاتور رخ می‌دهد. موتورهای براشلس commonly achieve efficiencies in the 85-90% range ، در حالی که موتورهای برس خورده معمولاً در شرایط بار قابل مقایسه چندین درصد کمتر کار می کنند.

این شکاف راندمان در برنامه‌های کاربردی با باتری و کار مداوم اهمیت بیشتری دارد، جایی که هر درصد بازده مستقیماً به زمان اجرا یا کاهش تولید گرما تبدیل می‌شود. در کاربردهای سبک و با استفاده متناوب، تفاوت راندمان کمتر است، به همین دلیل است که موتورهای برس خورده در محصولات مصرفی کم‌هزینه که چرخه کار به طور طبیعی پایین است، رایج باقی می‌مانند.

مزایا و معایب موتور DC برس خورده

وزن کردن الف موتور برس خورده در مقابل یک جایگزین بدون برس به این بستگی دارد که آیا سادگی و هزینه کم آن بر طول عمر کوتاهتر و راندمان کمتر آن برای کاربرد خاص در دسترس است یا خیر.

• مزایا: هزینه پایین تر، الکترونیک کنترل ساده تر، گشتاور راه اندازی بالا، تعمیر میدانی آسان
• معایب: سایش برس طول عمر، راندمان کمتر، تولید گرمای بیشتر، نویز الکتریکی (EMI) از قوس برس را محدود می کند.
• بهترین تناسب: کاربردهای کم کار و حساس به هزینه که در آن تعویض دوره ای برس قابل قبول است

نحوه انتخاب یک موتور DC برس خورده: راهنمای انتخاب

انتخاب موتور DC برس خورده مناسب با همان اصول اولیه هر موتور DC شروع می شود: گشتاور و سرعت مورد نیاز را در بار تعیین کنید، سپس آن را در برابر خروجی نامی موتور و ولتاژ تغذیه موجود بررسی کنید. چون موتور برس خوردهs عمر برس محدود، چرخه کاری و عمر مورد انتظار برس، وزن اضافی در فرآیند انتخاب دارند در مقایسه با جایگزین های براشلس

• گشتاور و سرعت مورد نیاز در بار، از جمله حاشیه برای شرایط شروع و اوج را تأیید کنید
• ولتاژ را با منبع تغذیه موجود مطابقت دهید، از عملکرد قابل توجه کمتر یا بیش از حد ولتاژ جلوگیری کنید
• چرخه کار مورد انتظار و عمر سرویس را بر اساس عمر برس امتیازی موتور تخمین بزنید
• درجه حرارتی را در برابر شرایط عملیاتی مداوم در مقابل متناوب بررسی کنید
• قرار گرفتن در معرض محیط را در نظر بگیرید - گرد و غبار و رطوبت سایش برس و کموتاتور را تسریع می کنند

محاسبه گشتاور و سرعت موتور DC Brushed

محاسبه گشتاور و سرعت برای موتور DC برس خورده از همان اصولی پیروی می‌کند که هر تمرین اندازه‌گیری موتور DC: گشتاور بار را در خروجی تعیین کنید (نیرو × شعاع برای بارهای چرخشی، یا مزیت مکانیکی نیرو ÷ برای بارهای خطی)، یک حاشیه ایمنی تقریباً 20 تا 50 درصد اضافه کنید، و برای هر شرایط شروع و حداکثر سرعت مورد نیاز را تأیید کنید. کاهش گیربکس

نیروی مورد نیاز مستقیماً از گشتاور و سرعت (قدرت = گشتاور × سرعت زاویه‌ای) ناشی می‌شود، و این رقم باید در مقایسه با درجه قدرت پیوسته موتور به جای درجه‌بندی اوج یا استال آن بررسی شود، زیرا عملکرد پایدار نزدیک به گشتاور استال گرمای بیش از حد را در سیم‌پیچ‌های آرمیچر موتور برس خورده ایجاد می‌کند و سایش برس را از جریان جریان بالاتر تسریع می‌کند.

کاربردهای موتور DC با گشتاور بالا

موتورهای DC برس خورده، به‌ویژه پیکربندی‌های سری پیچ، گشتاور راه‌اندازی قوی را نسبت به اندازه و هزینه‌شان ارائه می‌کنند و آنها را به گزینه‌ای عملی برای کاربردهایی تبدیل می‌کند که به گشتاور بالا از حالت سکون نیاز دارند تا عملیات با سرعت بالا. کاربردهای متداول موتورهای برس دار با گشتاور بالا شامل موتورهای استارت خودرو، وینچ ها، محرک های ابزار برقی و محرک های خطی است. - همه مواردی که تقاضای گشتاور مختصر و شدید بیشتر از راندمان کار مداوم اهمیت دارد.

موتورهای DC برس خورده برای تجهیزات صنعتی، رباتیک و اتوماسیون

در تنظیمات صنعتی و اتوماسیون، موتورهای DC برس خورده معمولاً برای برنامه‌های با چرخه پایین‌تر و حساس به هزینه که بار تعمیر و نگهداری تعویض دوره‌ای برس قابل مدیریت است - محرک‌های ساده، بخش‌های نوار نقاله کم کار، و وظایف موقعیت‌یابی اولیه که به دقت یا طول عمر یک سیستم سروو بدون برس نیاز ندارند، اختصاص داده می‌شوند.

در رباتیک، موتورهای برس خورده هنوز در پلتفرم‌های سرگرمی و آموزشی کم‌هزینه، ساخت‌های نمونه اولیه و محرک‌های غیر بحرانی ظاهر می‌شوند، جایی که بودجه بیشتر از نیاز به کنترل دقیق یا عمر طولانی‌تر است. رباتیک و تجهیزات تولیدی که انتظار می‌رود به طور مداوم در چرخه‌های کاری سخت کار کنند، عموماً به موتورهای بدون جاروبک تغییر می‌دهند، جایی که هزینه اولیه بالاتر با نگهداری کمتر و دقت کنترل بهتر در طول عمر عملیاتی تجهیزات جبران می‌شود.