Motori brushless vs. brushed: qual è la differenza?

I mercati dei motori e del controllo motori sono fiorenti in molte aree, in particolare quando si tratta di automobili e robotica. Inoltre, c'è una forte richiesta di motori con dimensioni compatte ma prestazioni efficienti. È possibile scegliere motori con spazzole, motori senza spazzole o una combinazione di entrambi per scenari diversi. La maggior parte dei motori funziona in conformità con la legge dell'induzione di Faraday, ma ci sono differenze fondamentali tra il modo in cui vengono utilizzati e applicati i motori brushless e quelli con spazzole (azionati da corrente continua).

Motore brushless VS motore brushed (corrente continua)

Definizione

Cos'è il motore a spazzole?

Un motore a spazzole fornisce il controllo necessario della velocità, azionato da una corrente continua. Il motore a corrente continua con spazzole è un motore elettrico a commutazione interna progettato per essere alimentato da una fonte di alimentazione a corrente continua. Spesso è costituito da sei diversi componenti: un asse, armatura/rotore, commutatore, statore, magneti e spazzole. Il motore CC a spazzole offre una corrente stabile e continua, utilizzando anelli per alimentare un azionamento magnetico che aziona l'indotto del motore. La velocità dei motori CC con spazzole può essere modificata variando la tensione di esercizio o l'intensità del campo magnetico. A seconda delle connessioni del campo all'alimentazione, le proprietà di velocità e coppia di un motore a spazzole possono essere modificate per fornire una velocità costante o una velocità inversamente proporzionale al carico meccanico. Poiché le spazzole si consumano e richiedono la sostituzione, i motori CC senza spazzole che utilizzano dispositivi elettronici di potenza hanno sostituito i motori a spazzole in molti scenari.

Cos'è il motore brushless?

Un motore brushless (motore BLDC o motore elettrico DC brushless), noto anche come motore a commutazione elettronica (motore ECM o EC) o motore sincrono DC, sono motori sincroni alimentati da corrente continua (DC). L'ascesa alla ribalta del motore brushless iniziò nei primi anni '60 con l'arrivo del power dimmer. Tuttavia, fu solo negli anni '80 che il motore brushless iniziò davvero a guadagnare importanza. La maggiore disponibilità di magneti permanenti abbinati a transistor ad alta tensione ha consentito a questo tipo di motore di generare la stessa potenza dei motori a spazzole. I miglioramenti al motore brushless sono proseguiti senza sosta negli ultimi tre decenni, trasformando il modo in cui i produttori di trapani producono utensili di perforazione efficienti. A loro volta, i clienti traggono vantaggio dai vantaggi chiave associati a una serie di requisiti di manutenzione ridotti.

Caratteristiche: motore a corrente continua con spazzole e senza spazzole

Motore a spazzole:

• La sua costruzione semplice non comporta la necessità di un costoso controller.
• La tecnologia di design comprensibile facilita la facilità d'uso e l' installazione rapida.
• Se il campo è creato da magneti permanenti, si dice che i motori CC con spazzole siano motori CC a magneti permanenti (PMDC) che sono convenienti e affidabili.
• Rispetto ai motori CC senza spazzole (BLDC), ottengono una quantità di potenza meccanica relativamente bassa in cambio della potenza elettrica utilizzata.

Motore senza spazzole:

• I motori Blushless sono considerati più efficienti dal punto di vista energetico rispetto ai motori a spazzole poiché possono convertire più energia elettrica in potenza meccanica rispetto ai motori a spazzole, principalmente a causa dell'assenza di attrito delle spazzole. L'efficienza aumentata è massima nella sezione a vuoto ea basso carico della curva delle prestazioni del motore.
• A parità di rendimento di lavoro meccanico, i motori brushless saranno generalmente più piccoli dei motori con spazzole. Sono sempre più piccoli dei motori a induzione CA grazie alle caratteristiche termiche ideali. Usano meno materie prime per l'edilizia e sono a loro volta migliori per l'ambiente.
• Dimensioni compatte per un comodo utilizzo.
• Gamma di velocità più elevata e minore generazione di rumore elettrico.
• La vita utile è ancora più lunga. L'assenza di spazzole elimina i problemi legati al surriscaldamento e ai guasti. La vita utile dei motori brushless è quindi correlata ai cuscinetti.
• Il costo di un motore CC senza spazzole è relativamente più alto rispetto a un motore CC con spazzole. Inoltre, il controller elettronico aumenta anche il costo della configurazione complessiva.

Usi: quale è adatto al tuo scenario?

Quando si confronta la differenza tra motori brushed e brushless, tendiamo a pensare che uno sia migliore dell'altro. Ma la verità è che non esiste una risposta standard. Tutto dipende dal tuo progetto e da come prevedi di aumentare l'efficienza della tua build. I motori brushed e brushless sono entrambi ideali per diversi tipi di progetti, motivo per cui è così importante imparare le differenze e gli scopi di ciascuno.

Progetti adatti per motori a spazzole:

• Progetti con una data di scadenza: molti progetti di macchinari sono temporanei, motivo per cui i motori a spazzole sono ancora così ampiamente utilizzati. Quando si considera la scala del progetto, spesso ha senso scegliere l'opzione più economica che è comunque adeguatamente efficiente.
• Progetti con un budget limitato: il rumore non è un problema: i motori con spazzole sono più rumorosi di quelli senza spazzole. I macchinari di fabbrica per i quali è possibile risparmiare denaro sull'attrezzatura possono essere abbinati a motori a spazzole perché l'attrezzatura non deve necessariamente funzionare in modo silenzioso.

Progetti adatti per motori brushless:

• Progetti a lungo termine: nei progetti a lungo termine, la scelta di un motore brushless significa meno manutenzione e meno probabilità di eventuali guasti e sostituzioni.
• Progetti in cui il rumore è inaccettabile: poiché l'alimentazione viene condotta senza spazzole, c'è meno rumore di movimento durante la corsa. I dispositivi con motore brushless vengono spesso utilizzati con tecnologia medica, automobili e robot in modo che l'interruzione del rumore sia relativamente bassa.
• Progetti sensibili al tempo: i motori brushless possono funzionare in modo più efficiente in un periodo di tempo più breve. Questo perché la tecnologia alla base dei motori brushless li fa utilizzare meno energia aumentando la loro produzione di energia. I motori brushless sono semplicemente più efficienti.
  

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