일반적으로 사용되는 DC 모터에는 브러시 DC 모터와 브러시리스 DC 모터(또는 BLDC 모터)의 두 가지 유형이 있습니다. 브러시리스 DC 모터라는 이름은 브러시 DC 모터와 관련이 있습니다. 브러시 DC 모터는 고정자, 회전자, 브러시 및 정류자로 구성되며 브러시와 정류자의 기능은 방향을 전환하는 것입니다. 브러시리스 DC 모터는 브러시 DC 모터에 비해 브러시와 정류자가 없는 고정자와 회전자로 구성됩니다. 많은 응용 분야에서 브러시 또는 브러시리스 DC 모터를 사용할 수 있습니다. 그러나 두 가지 유형의 모터에는 모두 고유한 특성이 있습니다. 모터 유형의 선택은 특정 애플리케이션 요구 사항에 따라 결정됩니다.

작동 원리의 차이

브러시리스 DC 모터: 브러시리스 DC 모터는 기계적 정류 기능을 전자 정류로 대체합니다. 모터의 회전자에는 자화된 영구자석이 부착되어 있으며, 모터의 회전자의 극성을 감지하기 위해 모터에 위치센서가 설치되어 있습니다. 위치 센서의 위치 신호에 따라 모터 컨트롤러는 코일 권선의 전류 방향을 전환하여 모터를 구동하기 위해 올바른 방향의 자기력이 생성되도록 합니다.

브러시 DC 모터: 모터가 회전할 때 탄소 브러시가 정류자에서 미끄러져 고정자의 정적 자기장에 끌리는 회전 자기장을 생성합니다. 전기자 및 고정자 권선의 전류는 배터리 또는 기타 DC 전원 공급 장치에서 공급됩니다.

BLDC 모터
BLDC 모터

속도 제어 방식의 차이

실제로 브러시리스 DC 및 브러시 DC 모터의 속도 제어는 주로 전압에 의존하여 제어합니다. 이 둘의 차이점은 브러시리스 DC 모터가 전자 정류를 사용한다는 것입니다. 즉, 정류를 달성하려면 디지털 제어가 있어야 합니다. 브러시드 DC 모터는 카본 브러시를 통해 정류하며, 비교적 간단한 사이리스터와 같은 기존 아날로그 회로를 사용하여 제어할 수 있습니다.

브러시 DC 모터의 속도 제어 프로세스는 모터 전원 공급 장치의 전압 레벨을 조정하는 것입니다. 조정된 전압과 전류는 정류기와 브러시를 통해 변환되어 전극에서 발생하는 자기장의 강도를 변경하고 결국 속도를 변경합니다. 이 과정은 속도를 조절하기 위해 전압을 변경하는 것입니다.

브러시리스 DC 모터의 속도 제어 프로세스에서 모터의 공급 전압은 ESC의 제어 신호를 변경한 다음 마이크로 프로세서를 통해 고전력 MOS 튜브의 스위칭 속도를 변경하여 속도 변경을 실현함으로써 변경되지 않은 상태로 유지됩니다. 주파수를 변경하여 속도를 조절하는 과정입니다.

성능 차이

BLDC 모터의 저소음 및 원활한 작동

브러시가 없는 브러시리스 DC 모터는 훨씬 적은 마찰로 작동하므로 원활하게 작동하고 훨씬 낮은 소음으로 작동하며 이러한 이점은 모델 작동 안정성을 크게 지원합니다. 따라서 병원, 은행, 공항, 학교 등 조용해야 하는 일부 장소에서 사용하기에 적합합니다.

BLDC 모터의 간섭 감소

브러시를 제거함으로써 가장 직접적인 변화는 브러시리스 DC 모터에 브러시된 DC 모터 작동으로 인해 발생하는 전기 스파크가 없어 무선 원격 제어 장비에 대한 전기 스파크의 간섭이 크게 줄어든다는 것입니다. 가연성 및 폭발성 일부 장소에서 사용할 수 있습니다.

BLDC 모터의 긴 수명과 빈번한 유지보수 불필요

카본 브러시의 수명에는 일정한 한계가 있습니다. 예를 들어 카본 브러시는 천 시간이면 마모되므로 브러시 DC 모터는 브러시를 자주 교체해야 합니다. 브러시리스 DC 모터에는 브러시가 없으며 브러시리스 모터의 마모는 주로 베어링에 있습니다. 브러시리스 DC 모터는 기계적 측면에서 거의 유지 보수가 필요없는 모터이며 필요한 경우 약간의 먼지 제거 유지 보수가 필요합니다.

BLDC 모터의 손쉬운 속도 제어

브러시리스 DC 모터는 일반적으로 강력한 제어 가능성을 가진 디지털 주파수 제어이며 분당 몇 회전에서 분당 수만 회전까지 속도 조절이 쉽게 달성될 수 있습니다. 브러시 DC 모터는 일반적으로 시동 후 일정한 속도로 작동하며 속도 조절이 쉽지 않습니다. 시리즈 여자 모터는 또한 20,000rpm에 도달할 수 있지만 작동 수명은 상대적으로 짧습니다.

브러시 DC 모터의 간단한 구조, 저렴한 비용 및 쉬운 유지 보수

브러시드 DC 모터의 메커니즘은 제어 회로 없이 작동할 수 있으므로 간단하고 제어하기 쉽습니다. 생산 및 가공이 용이하여 비용이 저렴합니다. 브러시 DC 모터가 고장나면 카본 브러시만 교체하면 되므로 수리가 쉽습니다. 브러시리스 DC 모터는 회전자에 영구자석이 있고, 동작을 위해서는 회로의 제어가 필요하기 때문에 비용이 많이 든다. 브러시리스 DC 모터는 손상된 경우에만 교체할 수 있습니다.

브러시 DC 모터의 빠른 시동 응답 및 높은 시동 토크

브러시 DC 모터는 빠른 시동 응답, 높은 시동 토크, 부드러운 가변 속도, 0에서 최대 속도까지 진동이 거의 느껴지지 않으며 시동 시 더 큰 부하를 구동할 수 있습니다. 브러시리스 DC 모터는 기동 저항(유도 저항)이 크기 때문에 역률이 작고 기동 토크가 비교적 작으며 기동할 때 윙윙거리는 소리와 강한 진동이 있으며 기동할 때 구동되는 부하가 적습니다.

브러시 DC 모터의 부드러운 작동과 우수한 시동 및 제동

브러시드 DC 모터의 속도 조절은 전압 조절을 통해 이루어지므로 시동 및 제동 시 원활하게 작동하며 정속 작동 시에도 원활하게 작동합니다. 먼저 AC가 DC가 되고 DC가 AC가 되고 주파수 변화에 의해 속도가 제어되기 때문에 브러시리스 DC 모터는 시동 및 제동 시 불안정하게 작동하고 많이 진동하며 속도가 일정할 때만 부드럽게 작동합니다.

브러시 DC 모터의 높은 제어 정확도

브러시 DC 모터는 일반적으로 모터에 더 큰 출력과 더 높은 제어 정확도를 제공하기 위해 기어박스 및 인코더와 함께 사용됩니다. 제어 정확도는 0.01mm에 도달할 수 있어 움직이는 부품이 원하는 거의 모든 곳에서 멈출 수 있습니다. 모든 정밀 공작 기계는 제어 정확도를 위해 DC 모터를 사용합니다. 그러나 Brushless DC 모터는 시동과 제동이 원활하지 않기 때문에 가동부가 매번 다른 위치에서 멈추고 위치 핀이나 리미터를 통해 원하는 위치에서 멈추어야 합니다.

브러시리스 DC 모터의 에너지 절약 및 환경 친화적

상대적으로 말하면 주파수 변환으로 제어되는 브러시리스 DC 모터는 직렬 여자 모터보다 에너지 효율이 더 높으며 가장 일반적인 예는 인버터 에어컨 및 냉장고입니다.

차이점 요약

차이점 브러시리스 DC 모터 브러싱 처리된 DC 모터
구조 복잡함 단순
유지 관리 모터만 교체 가능 쉽고 브러시만 교체하면 됩니다.
비용 높음(브러시리스 ESC 포함) 낮음
컨트롤 더 복잡함 쉬움
응답 시간 느림 빠름
시작 토크 비교적 작음 대형(저속)
속도 변경 진동 스무딩
스타트 브레이크 효과 매끄럽지 않고 진동이 심함 부드럽고 좋은 효과
제어 정확도 포지셔닝 핀 또는 리미터 사용 높은 정확도 0.01mm
속도 제어 빈도 변환으로 쉽게 조정할 수 있음 전압을 조정하여 속도를 조절하는 것이 쉽지 않습니다.
통근 전자 정류 기계적 정류
단위 질량당 토크 크게 작게
단위 전력당 토크 크게 작게
신뢰성 높음 낮음
방열 빠름 느림
간섭 낮음, 스파크 없음 높음, 전기 스파크 포함
소음 작게 크게
직장 생활 짧게
에너지 소비 낮음 높게
오류율 낮음 높음
응용 프로그램 정속 장비, 에어컨, 냉장고, 드론, 방진, 방폭, 식품 등 정밀 기기, 프린터 등