DC motor: Yaygın olarak kullanılan iki tip vardır: Fırçalı motorlar ve fırçasız motorlar (veya BLDC motorlar). Adlarından da anlaşılacağı gibi, DC fırçalı motorlar, motorun dönmesini sağlamak için motoru değiştirmek için kullanılan fırçalara sahiptir. Fırçasız motorlar, mekanik komütasyon fonksiyonunu elektronik kontrolle değiştirir. Birçok uygulamada fırçalı veya fırçasız DC motor kullanılabilir. İşlevleri, bobinler ve kalıcı mıknatıslar arasındaki aynı çekim ve itme prensiplerine dayanmaktadır. Her ikisinin de, uygulamanızın gereksinimlerine bağlı olarak birini diğerine tercih etmenize neden olabilecek avantaj ve dezavantajları vardır.
Fırçalı DC Motor ve Fırçasız DC Motor Arasındaki Fark
| Parametreler | Fırçalı DC motor | Fırçasız DC motor |
| Komütasyon | Mekanik değiştirme yoluyla motor sargılarına akım iletmek için fırçalar kullanır | Akımı iletmek için Elektriksel komütasyon kullanır. |
| Hız sınırı | BLDC’ye kıyasla daha düşük | Yüksek – fırçaların ve komütatörün olmaması nedeniyle |
| Kontrol | Basit | Karmaşık ve pahalı |
| Elektriksel gürültü | Fırçalardaki yaylar gürültü yaratıyor | Düşük |
| Rotor ataleti | Dinamik özellikleri sınırlayan daha yüksek rotor ataleti | Düşük çünkü rotor üzerinde kalıcı mıknatıslar var. dinamik tepkiyi artırır |
| Bakım | Periyodik bakım gerekli | Fırçaların yokluğunda daha az ihtiyaç duyulur |
| hız/tork özellikleri | Fırçalar sayesinde düşük mekanik sınırlama | Daha yüksek-mekanik sınırlama yok |
| Yeterlik | orta derecede | Yüksek |
| Ömrü | Kısa | Uzun |
| Kontrol gereksinimi | Denetleyici gerekmez | Motorun çalışır durumda kalması için kontrolör her zaman gereklidir |
| Maliyeti | BLDC’ye kıyasla daha düşük | Daha yüksek – kalıcı mıknatıslara sahip olduğundan |
DC motor Ömrü
Daha önce de belirtildiği gibi fırçalı motorların dezavantajlarından biri fırçaların ve komütatörün mekanik olarak aşınmasıdır. Özellikle karbon fırçalar fedakarlık gerektirir ve birçok motorda bakım programının bir parçası olarak periyodik olarak değiştirilmek üzere tasarlanmıştır. Komütatörün yumuşak bakırı da fırçalar tarafından yavaş yavaş aşındırılır ve sonunda motorun artık çalışmayacağı bir noktaya ulaşır. Fırçasız motorlarda hareketli kontak bulunmadığından bu aşınmadan etkilenmezler.
DC Motor da Hız ve İvme
Fırçalı motorların dönüş hızı, fırçalar ve komütatörün yanı sıra rotorun kütlesi tarafından da sınırlanabilir. Çok yüksek hızlarda, fırça-komütatör teması düzensizleşebilir ve fırça arkı artar. Çoğu fırçalı motor aynı zamanda rotorda lamine demirden yapılmış bir çekirdek kullanır, bu da onlara büyük bir dönme ataleti sağlar. Bu, motorun hızlanma ve yavaşlama oranlarını sınırlar. Dönme ataletini en aza indiren, rotor üzerinde çok güçlü nadir toprak mıknatıslarına sahip fırçasız bir motor oluşturmak mümkündür. Tabii bu da maliyeti artırıyor.
Elektrik Gürültüsü
Fırçalar ve komütatör bir tür elektrik anahtarı oluşturur. Motor döndükçe anahtarlar açılıp kapatılırken, endüktif olan rotor sargılarından önemli miktarda akım akar. Bu, kontaklarda ark oluşmasına neden olur. Bu, hassas devrelere bağlanabilecek büyük miktarda elektriksel gürültü üretir. Fırçaların üzerine kapasitörler veya RC sönümleyiciler eklenerek arklanma bir miktar azaltılabilir, ancak komütatörün anlık anahtarlaması her zaman bir miktar elektriksel gürültü üretir.
DC Motor Akustik ses
Fırçalı motorlar “sert anahtarlamalıdır”; yani akım aniden bir sargıdan diğerine aktarılır. Üretilen tork, sargılar açılıp kapandıkça rotorun dönüşüne göre değişir. Fırçasız bir motorla, sargı akımlarını, akımın bir sargıdan diğerine kademeli olarak geçişini sağlayacak şekilde kontrol etmek mümkündür. Bu, rotora mekanik enerji darbesi olan tork dalgalanmasını azaltır. Tork dalgalanması, özellikle düşük rotor hızlarında titreşime ve mekanik gürültüye neden olur.
Maliyet
Fırçasız motorlar daha gelişmiş elektronikler gerektirdiğinden, fırçasız sürücünün genel maliyeti fırçalı motora göre daha yüksektir. Fırçasız bir motorun üretimi fırçalı bir motora göre daha basit olsa da, fırçaları ve komütatörü olmadığı için fırçalı motor teknolojisi oldukça gelişmiştir ve üretim maliyetleri düşüktür. Fırçasız motorlar özellikle otomotiv motorları gibi yüksek hacimli uygulamalarda daha popüler hale geldikçe bu durum değişiyor. Ayrıca mikrokontrolörler gibi elektroniklerin maliyeti düşmeye devam ederek fırçasız motorları daha çekici hale getiriyor.
DC motor
Azalan maliyetler ve daha iyi performans nedeniyle fırçasız motorlar birçok uygulamada popülerlik kazanmaktadır. Ancak hala fırçalı motorların daha anlamlı olduğu yerler var. Fırçasız motorların otomobillerde kullanılmasına bakarak çok şey öğrenilebilir. 2020 itibariyle, araba çalışırken çalışan motorların çoğu (pompalar ve fanlar gibi şeyler) daha fazla güvenilirlik için fırçalı motorlardan fırçasız motorlara geçti. Motorun ve elektronik aksamın ilave maliyeti, daha düşük saha arızaları oranını ve azalan bakım gereksinimlerini fazlasıyla telafi eder. Öte yandan, nadiren çalıştırılan motorlar (örneğin elektrikli koltukları ve elektrikli camları hareket ettiren motorlar) ağırlıklı olarak fırça motorları olarak kaldı. Bunun nedeni, arabanın ömrü boyunca toplam çalışma süresinin çok küçük olması ve arabanın ömrü boyunca motorların arızalanması ihtimalinin çok düşük olmasıdır. Fırçasız motorların ve bunlarla ilgili elektroniklerin maliyeti düşmeye devam ettikçe, fırçasız motorlar, geleneksel olarak fırçalı motorların gerçekleştirdiği uygulamalarda kendine yer buluyor. Otomotiv dünyasından başka bir örnek olarak, üst düzey kartlardaki koltuk ayar motorları, daha az akustik gürültü ürettikleri için fırçasız motorları benimsiyor.
.){kind=link}