一般的に使用されているDCモーターには,ブラシ付きDCモーターとブラシレスDCモーター(またはBLDCモーター)の2種類があります。ブラシレスDCモーターという名前は,ブラシ付きDCモーターに関連しています。ブラシ付きDCモーターは,固定子,回転子,ブラシ,整流子で構成され,ブラシと整流子の機能は方向を切り替えることです。ブラシレスDCモーターは,固定子と回転子で構成されており,ブラシ付きDCモーターと比較してブラシと整流子はありません。多くのアプリケーションでは,ブラシ付きまたはブラシレスDCモーターのいずれかを使用できます。ただし,2種類のモーターにはそれぞれ独自の特性があります。どのタイプのモーターの選択は,特定のアプリケーション要件によって決定されます。
動作原理の違い
ブラシレスDCモーター:ブラシレスDCモーターは,機械的整流機能を電子整流に置き換えます。モーターのローターには磁化された永久磁石が取り付けられており,モーターのローターの極性を検出するために,モーターに位置センサーが取り付けられています。モーターコントローラーは,位置センサーからの位置信号に応じて,コイル巻線の電流の方向を切り替え,モーターを駆動するための正しい方向の磁力が発生するようにします。
ブラッシュドDCモーター:モーターが回転すると,カーボンブラシが整流子上をスライドして,ステーターの静磁場に引き付けられる回転磁場を生成します。電機子巻線と固定子巻線の電流は,バッテリーまたはその他のDC電源から供給されます。
BLDCモーター
BDCモーター
速度制御方式の違い
実際,ブラシレスDCおよびブラシDCモーターの速度制御は,主に電圧に依存して制御されます。 2つの違いは,ブラシレスDCモーターが電子整流を使用することです。つまり,整流を実現するにはデジタル制御が必要です。ブラシ付きDCモーターは,カーボンブラシを介して整流され,比較的単純なサイリスタなどの従来のアナログ回路を使用して制御できます。
ブラシ付きDCモーターの速度制御プロセスは,モーターの電源の電圧レベルを調整することです。調整された電圧と電流は整流器とブラシを介して変換されるため,電極によって生成される磁場の強さが変化し,最終的に速度が変化します。このプロセスは,電圧を変更して速度を調整することです。
ブラシレスDCモーターの速度制御プロセスでは,ESCの制御信号を変更し,マイクロプロセッサーを介して高出力MOSチューブのスイッチング速度を変更することにより,モーターの供給電圧は変化しません。速度変更。このプロセスは,周波数を変更して速度を調整することです。
パフォーマンスの違い
BLDCモーターの低ノイズとスムーズな動作
ブラシがない場合,ブラシレスDCモーターは摩擦がはるかに少なく動作するため,スムーズに動作し,ノイズも大幅に低減されます。この利点は,モデルの動作の安定性を大幅にサポートします。したがって,病院,銀行,空港,学校など,静かにする必要のある場所での使用に適しています。
BLDCモーターの干渉が少ない
ブラシを取り外すことによる最も直接的な変更は,ブラシレスDCモーターには,ブラシ付きDCモーターの動作によって生成される電気火花がないことです。これにより,無線リモートコントロール機器への電気火花の干渉が大幅に減少します。可燃性および爆発性の場所で使用できます。
長寿命でBLDCモーターの頻繁なメンテナンスが不要
カーボンブラシの寿命には一定の制限があります。たとえば,カーボンブラシは1000時間で摩耗するため,ブラシ付きDCモーターはブラシを頻繁に交換する必要があります。ブラシレスDCモーターにはブラシがなく,ブラシレスモーターの摩耗は主にベアリングにあります。ブラシレスDCモーターは,機械的にはほとんどメンテナンスフリーのモーターであり,必要に応じてほこりを取り除くだけのメンテナンスが必要です。
BLDCモーターの簡単な速度制御
ブラシレスDCモーターは通常,強力な制御性を備えたデジタル周波数制御であり,毎分数回転から毎分数万回転までの速度調整を簡単に実現できます。ブラシ付きDCモーターは,通常,始動後は一定の速度で動作し,速度調整はそれほど簡単ではありません。直列励起モーターも20,000rpmに達する可能性がありますが,動作寿命は比較的短くなります。
シンプルな構造,低コスト,ブラシ付きDCモーターのメンテナンスが簡単
ブラシ付きDCモーターのメカニズムは,制御回路がなくても機能するため,シンプルで制御が簡単です。製造・加工が容易なため,低コストです。ブラシ付きDCモーターが故障した場合は,カーボンブラシを交換するだけで済み,修理が簡単です。ブラシレスDCモーターはローターに永久磁石があり,その動作には回路の制御が必要であるため,コストが高くなります。ブラシレスDCモーターは,損傷している場合にのみ交換できます。
ブラシ付きDCモーターの高速始動応答と高始動トルク
ブラシ付きDCモーターは,始動応答が速く,始動トルクが高く,可変速度が滑らかで,ゼロから最高速度までほとんど振動が感じられず,始動時に大きな負荷を駆動できます。ブラシレスDCモーターは始動抵抗(誘導抵抗)が大きいため,力率が小さく,始動トルクが比較的小さく,始動時のハミング音と強い振動があり,始動時の負荷が小さくなります。
ブラシ付きDCモーターのスムーズな操作と優れた始動とブレーキ
ブラシ付きDCモーターの速度調整は電圧調整によるため,始動とブレーキングでスムーズに動作し,定速動作でもスムーズに動作します。まず,ACがDCになり,次にDCがACになり,周波数変化によって速度が制御されるため,ブラシレスDCモーターは,始動時と制動時に不安定に動作し,振動が大きくなり,速度が一定の場合にのみスムーズに動作します。
ブラシ付きDCモーターの高い制御精度
ブラシ付きDCモーターは通常,ギアボックスやエンコーダーと一緒に使用され,モーターの出力と制御精度を高めます。制御精度は0.01mmに達することができ,可動部品をほぼどこでも停止させることができます。すべての精密工作機械は,制御精度のためにDCモーターを使用しています。ただし,ブラシレスDCモーターは始動と制動がスムーズではないため,可動部品は毎回異なる位置で停止し,ピンまたはリミッターを配置して目的の位置で停止する必要があります。
ブラシレスDCモーターの省エネで環境に優しい
比較的言えば,周波数変換で制御されるブラシレスDCモーターは,直列励起モーターよりもエネルギー効率が高くなります。最も一般的な例は,インバーターエアコンや冷蔵庫です。
相違点の概要
違い | ブラシレスDCモーター | ブラシ付きDCモーター |
構造 | 複雑 | シンプル |
メンテナンス | モーターのみを交換できます | 簡単です。ブラシを交換するだけです |
コスト | より高い(さらにブラシレスESC) | 低 |
コントロール | より複雑 | 簡単 |
応答時間 | 遅い | 高速 |
開始トルク | 比較的小さい | 大(低速) |
速度の変更 | バイブレーション | スムージング |
スタートブレーキ効果 | 滑らかではなく,高振動 | スムーズで効果的 |
制御精度 | ピンまたはリミッターの配置による | 高精度0.01mm |
速度制御 | 周波数変換で簡単に調整できます | |
転流 | 電子整流 | 機械的転流 |
単位質量あたりのトルク | 大 | 小さい |
単位電力あたりのトルク | 大 | 小さい |
信頼性 | 高 | 低 |
熱放散 | 高速 | 遅い |
干渉 | 低,火花なし | 高,電気火花あり |
ノイズ | 小さい | 大 |
労働生活 | 長い | 短い |
エネルギー消費 | 低い | 高い |
障害率 | 低 | 高 |
アプリケーション | 定速機器,エアコン,冷蔵庫,ドローン,防塵,防爆,食品など | 精密機器,プリンターなど |