BLDC proti brušenemu enosmernemu motorju: katerega bi morali izbrati?

Uvod

Če nabavljate motorje za svoj naslednji projekt, ste se verjetno soočili s tem klasičnim vprašanjem:

BLDC motor ali brušeni enosmerni motor?

Na prvi pogled so brušeni motorji videti preprostejši — in cenejši. Zakaj torej vse več inženirjev prehaja na visoko učinkovite motorje BLDC za industrijske in OEM aplikacije?

Je to le trend ... ali prava nadgradnja?

Razčlenimo to na praktičen in preprost način – tako da lahko izberete, kaj dejansko ustreza vaši aplikaciji.

Kaj je brušeni enosmerni motor?

Osnovna struktura

Brušeni enosmerni motor je eden najstarejših in najpreprostejših motorjev. Vključuje:

• Krtače

• Komutator

• Navitja rotorja

• Statorski magneti

Kako deluje

Pri brušenih motorjih:

Mehanske ščetke se fizično dotaknejo komutatorja, da preklopijo smer toka.

Enostavno? ja

Ampak tudi…

Glavni vir težav.

Kaj je BLDC motor?

Ključne komponente

BLDC (brezkrtačni DC) motor nadomešča mehansko komutacijo z elektroniko.

Glavne komponente vključujejo:

• Rotor s trajnim magnetom

• Navitja statorja

• Elektronski krmilnik

Načelo delovanja

Namesto čopičev:

Elektronski krmilnik samodejno preklaplja tok.

Zamislite si to kot nadgradnjo z mehanske ure ... na pametno napravo.

Rezultat?

• Večja učinkovitost

• Boljši nadzor

• Manjša obraba

Glavne razlike med BLDC in krtačenimi enosmernimi motorji

Mehanska proti elektronski komutaciji

To je največja razlika.

• Krtačen motor → mehansko preklapljanje

• BLDC motor → elektronsko preklapljanje

Mehanski sistemi se obrabijo. Elektronika ne – vsaj ne na enak način.

Strukturna primerjava

Primerjava učinkovitosti

Izguba energije v brušenih motorjih

Krtačeni motorji trpijo zaradi:

• Izgube zaradi trenja (stik s krtačo)

• Električne izgube (iskrenje)

• Proizvodnja toplote

Sčasoma to vodi do:

Nižja učinkovitost in nestabilno delovanje

Prednosti učinkovitosti motorjev BLDC

Motorji BLDC v celoti odstranijo ščetke.

To pomeni:

• Brez izgube zaradi trenja zaradi krtač

• Boljši nadzor toka

• Optimizirana magnetna zmogljivost

Zato visoko učinkoviti brezkrtačni enosmerni motorji za industrijsko avtomatizacijo postajajo standard.

V mnogih primerih lahko izboljšave učinkovitosti dosežejo:

10 %–30 % višji kot pri brušenih motorjih

Vzdrževanje in življenjska doba

Težave z obrabo krtač

Krtače se obrabijo. Pika.

To vodi do:

• Pogosto vzdrževanje

• Nepričakovani izpadi

• Stroški zamenjave

Ni idealno za opremo za stalno uporabo.

Dolga življenjska doba motorjev BLDC

BLDC motorji:

• Brez čopičev

• Minimalna mehanska obraba

Bistveno daljša življenjska doba

Še posebej pomembno pri rešitvah OEM BLDC motorjev za dolgo življenjsko dobo industrijske opreme.

Hrup in zmogljivost

Hrup v brušenih motorjih

Krtačeni motorji proizvajajo:

• Električni hrup

• Slišni hrup (iskrenje + trenje)

Ni primeren za natančna okolja.

Nemoteno delovanje BLDC motorjev

Motorji BLDC delujejo:

• Bolj gladko

• Tišje

• Bolj stabilen

Popoln za nizkošumne brezkrtačne motorje za uporabo v medicini in robotiki.

Hitrost in nadzorne zmogljivosti

BLDC motorji ponujajo:

• Natančen nadzor hitrosti

• Boljši nadzor navora

• Hitrejši dinamični odziv

Ker je vse elektronsko nadzorovano.

Brušeni motorji?

Omejen nadzor, zlasti pri visoki hitrosti.

Premisleki glede stroškov

Obravnavajmo očitno:

Krtačeni motorji so vnaprej cenejši.

Ampak tukaj je pravo vprašanje:

Kakšni so skupni stroški skozi čas?

Z brušenimi motorji:

• Stroški vzdrževanja

• Stroški zamenjave

• Stroški izpadov

Motorji BLDC lahko na začetku stanejo več, vendar pogosto zagotavljajo:

Nižji skupni stroški lastništva

Zato se mnogi kupci preusmerijo na rešitve motorjev BLDC po meri za optimizacijo stroškov OEM.

Primerjava aplikacij

Kjer se brušeni motorji še vedno uporabljajo

Krtačeni motorji še vedno dobro delujejo v:

• Poceni potrošniške naprave

• Izdelki s kratko življenjsko dobo

• Enostavne aplikacije

Kje jih nadomeščajo motorji BLDC

BLDC motorji prevladujejo v:

• Industrijska avtomatizacija

• Robotika

• Medicinska oprema

• Električna vozila

V bistvu je zmogljivost pomembna povsod.

Kako izbrati pravi motor za vašo aplikacijo

Vprašajte se:

• Ali potrebujem dolgo življenjsko dobo?

• Je vzdrževanje zaskrbljujoče?

• Ali potrebujem učinkovitost?

• Ali je pomemben hrup ali natančnost?

Če je vaš odgovor 'da' na večino teh ...

BLDC je običajno boljša izbira.

Prihodnji trendi v tehnologiji motorjev

Industrija se očitno premika proti:

• Brezkrtačni modeli

• Višji standardi učinkovitosti

• Pametno krmiljenje motorja

Proizvajalci, ki se osredotočajo na napredno zasnovo in proizvodnjo motorjev BLDC za globalne stranke OEM, vodijo ta prehod.

Zaključek

Torej, BLDC proti brušenemu enosmernemu motorju – kakšna je razsodba?

Krtačeni motorji so preprosti in poceni.

BLDC motorji so učinkoviti, trpežni in natančni.

Za sodobne aplikacije, zlasti v industrijskih in visoko zmogljivih okoljih, je premik očiten.

In medtem ko imajo krtačni motorji še vedno svoje mesto, prihodnost vedno bolj pripada brezkrtačni tehnologiji.

V mnogih projektih v resničnem svetu največji dobiček ne izhaja iz izbire najcenejše možnosti ...

Toda od izbire tistega, ki sčasoma deluje bolje.