Borstelloze gelijkstroommotor versus geborstelde gelijkstroommotor

Er zijn twee soorten gelijkstroommotoren die algemeen worden gebruikt: geborstelde gelijkstroommotor en borstelloze gelijkstroommotor (of BLDC-motor). De naam borstelloze gelijkstroommotor is relatief aan de geborstelde gelijkstroommotor. Geborstelde gelijkstroommotor bestaat uit stator, rotor, borstels en commutator, de functie van borstels en commutator is om van richting te veranderen. Borstelloze gelijkstroommotor bestaat uit stator en rotor, zonder borstels en commutator in vergelijking met de geborstelde gelijkstroommotor. In veel toepassingen kunnen zowel geborstelde als borstelloze gelijkstroommotoren worden gebruikt. Beide typen motoren hebben echter hun eigen kenmerken. De keuze voor welk type motor wordt bepaald door de specifieke toepassingseisen.

Verschil in werkingsprincipe

Borstelloze DC-motor: Borstelloze DC-motoren vervangen de mechanische commutatiefunctie door elektronische commutatie. De rotor van de motor is bevestigd met gemagnetiseerde permanente magneten en om de polariteit van de motorrotor te detecteren, is er een positiesensor in de motor geïnstalleerd. Volgens het positiesignaal van de positiesensor schakelt de motorcontroller de richting van de stroom in de spoelwikkeling om ervoor te zorgen dat de magnetische kracht in de juiste richting wordt gegenereerd om de motor aan te drijven.

Geborstelde gelijkstroommotor: Wanneer de motor draait, glijden de koolborstels over de commutator om een ​​roterend magnetisch veld te produceren dat wordt aangetrokken door het statische magnetische veld van de stator. De stroom in de anker- en statorwikkelingen wordt geleverd door een batterij of een andere gelijkstroomvoeding.

BLDC motor

BDC motor

Verschil in snelheidscontrolemethode

In feite is de snelheidsregeling van borstelloze DC- en borstel-DC-motoren voornamelijk afhankelijk van de spanning die wordt geregeld. Het verschil tussen de twee is dat de borstelloze gelijkstroommotor elektronische commutatie gebruikt, wat betekent dat hij digitale besturing moet hebben om commutatie te bewerkstelligen. De geborstelde gelijkstroommotor is via de koolborstels aan het commuteren en kan worden bestuurd door gebruik te maken van traditionele analoge circuits zoals een thyristor, wat relatief eenvoudig is.

Het snelheidsregelproces van een geborstelde gelijkstroommotor is het aanpassen van het spanningsniveau van de voeding van de motor. De aangepaste spanning en stroom worden omgezet via de gelijkrichter en borstels, waardoor de sterkte van het door de elektroden gegenereerde magnetische veld verandert, wat uiteindelijk de snelheid zal veranderen. Dit proces is bedoeld om de spanning te veranderen om de snelheid te regelen.

Tijdens het snelheidsregelingsproces van een borstelloze DC-motor blijft de voedingsspanning van de motor ongewijzigd, door het stuursignaal van de ESC te wijzigen en vervolgens de schakelsnelheid van de krachtige MOS-buis via de microprocessor te wijzigen om de snelheid verandering. Dit proces is bedoeld om de frequentie te veranderen om de snelheid te regelen.

Verschillen in prestaties

Laag geluidsniveau en soepele werking van BLDC-motoren

Zonder borstels werken borstelloze gelijkstroommotoren met veel minder wrijving, waardoor ze soepel en met veel minder geluid draaien. Dit voordeel is een grote ondersteuning voor de loopstabiliteit van het model. Daarom is het geschikt voor gebruik op plaatsen waar het stil moet zijn, zoals ziekenhuizen, banken, luchthavens, scholen, enz.

Minder interferentie van BLDC-motoren

Door het verwijderen van de borstel is de meest directe verandering dat de borstelloze gelijkstroommotoren niet de elektrische vonken hebben die worden gegenereerd door de werking van de geborstelde gelijkstroommotor, waardoor de interferentie van elektrische vonken met de radiografische afstandsbedieningsapparatuur aanzienlijk wordt verminderd. Het kan op sommige brandbare en explosieve plaatsen worden gebruikt.

Lange levensduur en geen frequent onderhoud van BLDC-motoren

De levensduur van koolborstels heeft een bepaalde limiet. De koolborstels zijn bijvoorbeeld binnen duizend uur versleten, dus geborstelde gelijkstroommotoren moeten de borstels regelmatig vervangen. Borstelloze gelijkstroommotoren hebben geen borstels, de slijtage van borstelloze motoren zit vooral in de lagers. De borstelloze DC-motor is mechanisch gezien vrijwel een soort onderhoudsvrije motor en heeft alleen wat stofverwijderingsonderhoud nodig als dat nodig is.

Eenvoudige snelheidsregeling van BLDC-motoren

Borstelloze DC-motoren zijn meestal digitale frequentieregeling met sterke regelbaarheid; snelheidsregeling van enkele toeren per minuut tot tienduizenden toeren per minuut kan gemakkelijk worden bereikt. Geborstelde gelijkstroommotoren werken na het starten over het algemeen met een constante snelheid en hun snelheidsregeling is niet erg eenvoudig. Een serie-bekrachtigingsmotor kan ook 20.000 tpm bereiken, maar de levensduur zal relatief kort zijn.

Eenvoudige structuur, lage kosten en eenvoudig onderhoud van geborstelde gelijkstroommotoren

Het mechanisme van de geborstelde gelijkstroommotor is eenvoudig en gemakkelijk te bedienen, omdat het zonder stuurcircuit kan werken. Het is gemakkelijk te produceren en te verwerken, waardoor de kosten laag zijn. Als de geborstelde gelijkstroommotor defect raakt, hoeven alleen de koolborstels te worden vervangen, wat eenvoudig te repareren is. De borstelloze gelijkstroommotor heeft permanente magneten op de rotor en heeft voor zijn werking controle over het circuit nodig, dus de kosten zijn hoog. Borstelloze DC-motoren kunnen alleen worden vervangen als ze beschadigd zijn.

Snelle startreactie en hoog startkoppel van geborstelde gelijkstroommotoren

Geborstelde gelijkstroommotoren hebben een snelle startrespons, een hoog startkoppel, een soepele variabele snelheid, vrijwel geen trillingen van nul tot maximale snelheid, en kunnen bij het starten een grotere belasting aandrijven. Borstelloze DC-motoren hebben een grote startweerstand (inductieve weerstand), dus de arbeidsfactor is klein, het startkoppel is relatief klein, er is een zoemend geluid en sterke trillingen bij het starten, en de aangedreven belasting bij het starten is kleiner.

Soepele werking en uitstekend starten en remmen van gelijkstroommotoren met borstels

De snelheidsregeling van geborstelde gelijkstroommotoren vindt plaats via spanningsregeling, zodat ze soepel werken bij het starten en remmen, en ook soepel bij gebruik met constante snelheid. Ten eerste wordt AC DC, daarna wordt DC AC, en de snelheid wordt geregeld door frequentieverandering, dus borstelloze DC-motoren draaien onstabiel en trillen veel bij het starten en remmen, en lopen alleen soepel als de snelheid constant is.

Hoge regelnauwkeurigheid van geborstelde gelijkstroommotoren

Geborstelde DC-motoren worden meestal gebruikt in combinatie met versnellingsbakken en encoders om de motoren een groter uitgangsvermogen en een hogere regelnauwkeurigheid te geven. De regelnauwkeurigheid kan 0,01 mm bereiken, waardoor de bewegende delen bijna overal kunnen stoppen waar u maar wilt. Alle precisiewerktuigmachines gebruiken DC-motoren voor regelnauwkeurigheid. Borstelloze DC-motoren zijn echter niet soepel bij het starten en remmen, dus de bewegende delen stoppen elke keer op verschillende posities en moeten op de gewenste positie worden gestopt door pinnen of begrenzers te positioneren.

Energiebesparend en milieuvriendelijk van borstelloze gelijkstroommotoren

Relatief gesproken zullen borstelloze gelijkstroommotoren die worden aangestuurd met frequentieomzetting energiezuiniger zijn dan in serie geschakelde motoren, waarbij inverter-airconditioners en koelkasten de meest typische voorbeelden zijn.

Samenvatting van de verschillen