موتور Brushless چیست و چه تفاوت و مزایایی نسبت به موتور Brushed دارد؟

موتور Brushless که به طور فزاینده ای در بین کاربران DIY و حرفه ای محبوب می باشد، تکنولوژی جدیدی در بازار نیست.

منشأ آن، مربوط به اختراعات آقای ارنست ورنر فون زیمنس در سال 1856 می باشد.

اگرچه این تکنولوژی ابتدایی است، اما طی چند دهه اخیر بهبودهای زیادی را به همراه داشته است.

یکی از آنها رئوستاتی برای کنترل دقیق سرعت چرخش می باشد.

انواع موتور های مکانیکی

یک موتور مته برای تبدیل نیروی الکتریکی به حرکت مکانیکی طراحی شده است.

بازار پر از موتورهای متنوعی است که می توانند از پس برنامه های مختلف و نیازهای متفاوتی برای برق برآیند.

دو نوع متداول موتور شامل موتورهای Brushless و Brushed می باشد.

اگرچه آنها بر اساس همان اصول فیزیکی بنا شده اند، اما ساختار، عملکرد و کنترل آنها به طور قابل توجهی متفاوت است.

پیشرفت برجسته موتور Brushless در اوایل دهه 1960 با ورود دیمر قدرت که توانایی تبدیل جریان متناوب (AC) به جریان مستقیم (DC) را دارد، آغاز شد.

با این حال، فقط در دهه 1980 بود که موتور Brushless واقعا شروع خوبی داشت.

در دسترس بودن بیشتر آهنرباهای دائمی همراه با ترانزیستورهای ولتاژ بالا باعث شده است که این نوع موتورها به اندازه موتورهای Brushed انرژی تولید کنند.

پیشرفت های موتور Brushless در سه دهه گذشته بدون وقفه ادامه داشته است.

این روش تولید کنندگان موتور های مکانیکی را به تولید ابزارهای حفاری کارآمد ترغیب کرده است.

ساختار موتور های مکانیکی Brushed و Brushless

تفاوت های میان موتور های Brushless و Brushed

تفاوت اصلی بین موتورهای Brushless و Brushed این است که انواع Brush از کربن ساخته می شوند در حالی که موتورهای Brushless از آهن ربا برای تولید نیرو استفاده می کنند.

به همین دلیل، موتورهای Brushless اصطکاک خاصی ایجاد نمی کنند، گرمای کمتری تولید می کنند و عملکرد بهتری دارند.

استفاده از موتورهای Brushless به طور قابل توجهی گرد و غبار را کاهش می دهد و نیازی به تعویض Brush فرسوده نیست.

عملکرد موتورهای Brushless

در یک موتور Brushless، جابجایی سیم پیچ ها مکانیکی نیست بلکه به صورت الکترونیکی توسط دستگاهی انجام می شود که به عنوان کنترل کننده شناخته می شود.

این دستگاه جریان DC را به یک جریان سه فاز با فرکانس متغیر تبدیل می کند و سیم پیچ های موتور را برای ایجاد میدان چرخشی به طور متوالی تحریک می کند.

تمام موتورهای Brushless طراحی نسبتاً مشابهی دارند. آنها دارای یک استاتور ثابت هستند که سیم پیچ ها و یک روتور متحرک را نگه می دارد که آهنرباهای دائمی روی آن چسبانده شده است.

سیم پیچ ها را می توان به روش های مختلف یا به صورت ستاره یا مثلث ساخت.

اکثر موتور های Brushless دارای یک روتور داخلی هستند که با سرعت 100000 دور در دقیقه می چرخد.

بلوک دیاگرام موتور های Brushless

منظور از Brush چیست؟

Brush ها برای عملکرد صحیح ابزار موتور Brushed مانند مته، جک چکشی، رنده، اره زنجیری و آسیاب ضروری هستند.

Brush های کربنی با توجه به مارک و نوع ابزار انتخاب می شوند.

آنها برای اطمینان از انتقال مطلوب نیرو به روتور (قسمت چرخان) بر روی قسمت ثابت موتور نصب می شوند.

آنها سوئیچینگ را بدون جرقه فراهم می کنند.

یک جفت Brush کربنی

این اجزا به صورت جفت کار می کنند، قطعات را پوشانده و تحت اصطکاک قرار می دهند.

Brush های کربنی در تماس دائمی با حلقه های لغزش هستند.

این اجزا از گرافیت ساخته می شوند و انواع مختلفی دارند.

آنها می توانند به فنر، اتصال دهنده (سیم یا پلاگین) یا بدون نگهدارنده Brush مجهز شوند.

برس ها در اندازه ها و شکل های مختلف (مربع ، عمدتا مستطیل شکل) وجود دارند و ممکن است دارای شیارهایی برای بهبود هدایت باشند.

سرعت موتور به عنوان بخشی از گشتاور مشخص شده است که به قدرت میدان مغناطیسی بستگی دارد.

Brush های کربنی پرشده در فنری که مجهز به صفحه فلزی هستند، تضمین می کنند که عبور روان برق به بهترین شکل صورت گیرد.

در بعضی موارد، Brush ها بر روی یک نگهدارنده قلم مو نصب می شوند که دارای فنری ست که برای تقویت رانش طراحی شده است.

معایب موتور های Brushed

اگرچه موتورهای Brushed ارزان، قابل اعتماد و دارای گشتاور یا نسبت اینرسی بالایی هستند، اما با یک سری معایب نیز همراه هستند.

این قطعات با گذشت زمان فرسوده می شوند و گرد و غبار ایجاد می کنند.

این نوع موتورها برای تمیز کردن یا تعویض برس ها به تعمیر و نگهداری منظم نیاز دارند.

سایر معایب

• اینرسی زیاد روتور
• سرعت کم و تداخل الکترومغناطیسی (EMI) به دلیل قوس زدن روی برس
• ظرفیت اتلاف گرمای کم

اصل کار موتورهای Brushless همان موتورهایی است که دارای Brush هستند (کنترل سوئیچینگ با استفاده از بازخورد موقعیت شافت داخلی) اما طراحی کلی آنها متفاوت است.

طراحی موتورهای Brushless مقاومت داخلی را کاهش داده و به اتلاف گرمای تولید شده در سیم پیچ های استاتور کمک می کند.

بنابراین بازده بهتری را دارد زیرا گرمای سیم پیچ ها به لطف محافظ ثابت موتور می توانند با کارایی بیشتری پراکنده شود.

برخلاف موتور Brushed، آهن ربا دائمی روی موتورهای Brushless و بر روی روتور نصب می شود.

استاتور از فولاد نورد شیاردار ساخته شده و شامل سیم پیچ هایی است.

مزایای استفاده از موتور های Brushless

فناوری موتور های Brushless، نه تنها قدرت ابزارهای برقی بی سیم شما را بهبود می بخشد بلکه عمر کاری آنها را نیز افزایش می دهد.

با استفاده از این موتورها عملا هیچ نگرانی در زمینه تعمیر و نگهداری نخواهید داشت.

مزایای استفاده از فناوری Brushless بسیار زیاد است.

عدم وجود Brush، مشکلات مرتبط با گرم شدن بیش از حد و خرابی را از بین می برد.

عمر مفید موتور Brushless فقط مربوط به یاتاقان ها است.

موتور Brushless جمع و جورتر و دو تا سه برابر سبک تر از موتور Brushed است.

این امر علاوه بر کاهش لرزش و سر و صدا، قابلیت حمل و نقل را نیز بهبود می بخشد.

بدون ایجاد اصطکاک بین روتور و استاتور، بازده به طور قابل توجهی بهبود می یابد.

گرما و اصطکاک کاهش می یابد و انرژی باتری بهینه می شود.

این کار طول عمر و بازده باتری های معمولی را تا 25 درصد افزایش می دهد.

طبق گفته سازندگان این موتور ها، جدیدترین نسل باتری های Li-Ion حداکثر 50 یا حتی 60 درصد افزایش طول عمر و بازده پیدا می کنند.

کدامیک بهتر است؟ Brushless یا Brushed؟

به طور خلاصه، موتورهای Brushless بهتر از موتور های Brushed هستند.

کاربران می توانند از کاهش تعمیر و نگهداری، بهبود کارایی، کاهش گرما و سر و صدا بهره ببرند.

موتورهای Brushless چند موتور همزمان با یک یا چند آهن ربا دائمی هستند.

ابزارهای برقی با موتور Brushless مثل هیتر و هویه، پیچ گوشتی شارژی و سشوار های صنعتی هم اکنون محصولات سطح بالاتری محسوب می شوند.

در ساخت تمامی محصولات مجموعه آسان جی اس ام از موتور های مکانیکی Brushless استفاده شده است که کیفیت این محصولات را تضمین می کند.