Motore CC brushless vs motore CC spazzolato: Qual è la vera differenza per il vostro progetto?

Se state cercando di capire la distinzione tra motori elettrici brushed e brushless, siete in buona compagnia. Questo articolo fa al caso vostro! Conoscere le informazioni su brushless e brushed vi aiuterà a scegliere il motore ideale. E può risparmiare una grande quantità di problemi in futuro. Considereremo il funzionamento di un motore a spazzole e poi vedremo esattamente come un motore brushless svolge il suo compito. Questo vi aiuterà a scegliere il tipo di motore ideale per le vostre esigenze.

Che cos'è un motore CC fondamentale? Le basi dei motori a spazzole e senza spazzole

Permettetemi di informarvi che, riconoscendo il motore CC di base è fondamentale. Un motore a corrente continua è un motore elettrico che funziona con corrente continua. Si tratta di una corrente continua, come quella di una batteria. Per questi motori elettrici è necessaria un'alimentazione in corrente continua, come una batteria o un convertitore. Sia il motore a spazzole che il motore brushless di cui parleremo sono tipi di motori a corrente continua. Questi motori elettrici a corrente continua sono comuni in molti gadget. Prendono l'energia elettrica e la trasformano in attività. Questo movimento può alimentare numerosi oggetti, dai veicoli giocattolo ai dispositivi più grandi. Il metodo con cui creano questo movimento è il punto in cui la spazzola è disponibile, o non lo è! Rispetto ai motori elettrici a corrente alternata, i motori a corrente continua sono generalmente meno complessi per l'alimentazione a batteria; i motori a corrente alternata funzionano a corrente alternata.

Il punto principale è un campo elettromagnetico che svolge un lavoro. I motori a corrente continua utilizzano la corrente continua. Questi motori utilizzano l'elettricità per produrre forze che fanno girare il motore. Che si tratti di un motore a spazzole o di un motore brushless, l'obiettivo coincide: girare. La spazzola o l'assenza di spazzola è una componente importante del modo in cui lo raggiungono. Questi motori elettrici svolgono anche un ruolo importante nella tecnologia dell'energia ecologica.

Come funziona un tipico motore CC spazzolato con il suo sistema di spazzole?

Parliamo ora del classico motore CC a spazzole. Il nome è chiaro: questo motore a spazzole utilizza una spazzola o, più spesso, una coppia di spazzole. Le spazzole sono piccoli blocchi, solitamente in carbonio. Sono un componente chiave del motore. Il loro compito è quello di inviare energia al componente rotante del motore. Il contatto tra le spazzole è il modo in cui avviene la magia in questo tipo di motore. Quando la tensione continua attraversa le spazzole, il motore inizia a girare.

Questi motori a spazzole utilizzano un sistema di spazzole e un commutatore. Il commutatore è un insieme di contatti in acciaio sull'albero del motore. Quando il motore gira, la spazzola scorre su questi contatti. Questa azione, chiamata commutazione, modifica il campo magnetico negli avvolgimenti del motore. Le spazzole aiutano a commutare il motore. Questa commutazione fa sì che il motore continui a girare. La spazzola è quindi essenziale per il funzionamento di un motore a spazzole. Senza un buon collegamento delle spazzole, il motore a spazzole non funziona bene o non funziona affatto. La spazzola stessa si consuma nel tempo a causa dello sfregamento. La spazzola deve fare un buon contatto.

Quali sono le funzioni principali di un motore a spazzole? Pensate alle spazzole e al contatto!

I motori a spazzole sono normalmente meno complessi nella costruzione. Un motore a spazzole ha tipicamente un magnete permanente all'esterno (lo statore). La parte in rotazione (il rotore) ha bobine di filo. L'energia arriva a queste bobine attraverso il sistema di spazzole. Ciò significa che la spazzola è costantemente in contatto. La commutazione dei fili può modificare la direzione del motore.

Questo schema di motore a spazzole è vecchio ma affidabile. In genere è meno costoso da realizzare rispetto a un motore brushless. In genere è possibile controllare la velocità del motore semplicemente modificando la tensione CC; più tensione significa generalmente più velocità. La variazione della tensione influisce direttamente sulla velocità del motore in questi tipi di motori a spazzole. Tuttavia, il sistema di spazzole di un motore a spazzole può creare problemi. La spazzola si rompe. I motori a spazzole perdono prestazioni a causa dell'attrito delle spazzole. L'arco delle spazzole crea scintille e rumore elettrico. Inoltre, i motori a spazzole possono essere rumorosi a causa del contatto con le spazzole. A volte, per ridurre al minimo il rumore delle spazzole, vengono aggiunti condensatori o snubbers RC. In molti motori a spazzole è possibile vedere le scintille provenienti dalla spazzola se si osserva attentamente.

Allora, qual è il problema di un motore brushless?

Bene, passiamo al motore brushless. Il nome dice tutto: senza spazzole! Questi motori BLDC, o Motori elettrici DC brushlesssono intelligenti. Il motore DC brushless è un tipo di motore elettrico più recente rispetto al motore a spazzole. È stato creato per eliminare i problemi causati dalla spazzola nei motori elettrici più vecchi. Quindi, niente usura della spazzola, niente polvere di spazzola e niente scintille dalla spazzola! Questi motori eliminano la spazzola e il commutatore.

L'aspetto importante di un motore brushless è che utilizza un controller elettronico. Questo controller assomiglia a un piccolo computer per il motore. Al contrario della spazzola meccanica e del commutatore, il motore brushless si affida all'elettronica per commutare l'alimentazione alle bobine. I motori brushless sostituiscono la spazzola fisica con l'elettronica. Questo rende il motore brushless molto più complicato per certi versi. Ma apre anche un sacco di fantastiche opportunità. I motori elettrici brushless dipendono da questo cervello digitale per funzionare. L'assenza di spazzole implica un mezzo diverso per far girare il motore.

Come può un motore brushless girare senza spazzole?

Potreste chiedervi: "Se non c'è una spazzola, come funziona un motore brushless?" È un'ottima domanda! In molti modelli di motori brushless, il magnete permanente si trova sul rotore (il componente che gira). Le bobine sono sullo statore (la parte fissa). Spesso è l'inverso di un motore a spazzole. Il controllore elettronico invia energia alle bobine dello statore in una determinata sequenza. In questo modo si crea un campo magnetico rotante. I motori elettrici senza spazzole utilizzano una commutazione elettronica anziché una spazzola meccanica.

Questo campo magnetico rotante attira il rotore a magneti permanenti. È questo che fa girare il motore. Il controllore riconosce la posizione del rotore, spesso utilizzando dei sensori. I motori brushless in genere utilizzano sensori per riconoscere la posizione del rotore. Quindi eccita le bobine giuste al momento giusto per mantenere il motore in rotazione in modo efficiente. Il motore brushless utilizza quindi una saggia elettronica invece di una spazzola fisica per commutare la corrente. Per questo motivo, poiché i motori elettrici brushless sono privi di spazzole, non sono soggetti a usura. Il motore brushless funziona in modo molto efficiente perché non c'è attrito tra le spazzole.

Brushless vs Brushed: Quali sono le principali differenze da conoscere?

Mettiamoli quindi uno accanto all'altro: il tipo brushless e il tipo brushed. La differenza principale tra i motori elettrici a spazzole e quelli senza spazzole è, ovviamente, la spazzola. Un motore a spazzole ha una spazzola, mentre un motore brushless non ce l'ha. Da questa sola differenza ne derivano altre. I motori a spazzole hanno spazzole che si usurano. Ciò significa che necessitano di una maggiore manutenzione. Potrebbe essere necessario cambiare la spazzola di tanto in tanto. Un motore brushless, senza spazzole, in genere dura più a lungo e richiede meno manutenzione.

Un'altra differenza fondamentale è l'efficacia. Rispetto ai motori a spazzole, i motori brushless sono generalmente molto più efficaci. Questo perché non c'è l'attrito delle spazzole che fa perdere energia. I motori brushless tendono anche a essere più silenziosi. I motori brushless sono normalmente più freddi. Inoltre, i motori brushless tendono spesso ad avere un rapporto coppia-peso molto migliore. Tuttavia, i motori brushless richiedono un'elettronica speciale, che aggiunge complessità e costi. Un motore a spazzole è più semplice e generalmente meno costoso. Il sistema di spazzole di un motore a spazzole crea inoltre un rumore elettrico che i motori brushless evitano soprattutto perché non hanno spazzole.

Perché scegliere un motore brushless per le proprie esigenze? Considerate il fattore spazzole!

In base alla mia esperienza, ci sono numerosi motivi per cui un motore brushless potrebbe essere la vostra scelta principale. Se avete bisogno di un motore che funzioni a lungo senza problemi, il motore brushless è fantastico. Non essendoci spazzole da consumare, la durata del motore è di solito molto più lunga di quella di un motore a spazzole. L'assenza di usura delle spazzole si traduce anche in una minore manutenzione. L'usura delle spazzole è un motivo comune di guasto per i motori a spazzole. Un motore brushless può funzionare molto a lungo.

I motori brushless offrono un migliore controllo della velocità e una maggiore efficienza. Questi motori elettrici brushless sono ideali per le attività più impegnative. Ciò significa che possono sfruttare molto meglio l'energia della batteria nei dispositivi mobili. Per le applicazioni che richiedono motori elettrici che funzionano in modo continuo, i brushless sono fondamentali. Inoltre, i motori brushless sono più silenziosi di quelli a spazzole, poiché non emettono alcun suono. I motori brushless offrono una coppia eccellente in un'ampia gamma di velocità. A differenza dei motori a spazzole, che possono perdere efficienza con l'usura delle spazzole, i motori brushless mantengono la loro efficienza. Anche se i motori brushless possono essere più costosi, la loro durata di vita li compensa ampiamente. Quindi, se avete bisogno di un'elevata efficienza e di una lunga durata e non vi preoccupate del maggiore costo iniziale del motore, un motore brushless è di solito la soluzione migliore, soprattutto per evitare i problemi legati alle spazzole.

Esistono momenti in cui un semplice motore a spazzole è ancora l'opzione migliore?

Assolutamente sì! Nonostante tutti i vantaggi dei motori brushless, l'affidabile motore a spazzole ha ancora il suo posto. I motori a spazzole sono spesso più adatti a queste circostanze perché sono in genere più convenienti da ottenere. La tecnologia dei motori a spazzole è più vecchia e più semplice, quindi i prezzi di produzione sono più bassi. Questo motore a spazzole è un cavallo di battaglia. I motori a spazzole offrono un metodo semplice per ottenere attività.

Se avete bisogno di un motore per un lavoro standard e non avete bisogno di un'efficienza molto elevata o di una lunga durata, un motore a spazzole può essere la soluzione migliore. Inoltre, i motori a spazzole sono più facili da trovare in alcune dimensioni molto piccole. È anche più facile gestire il motore con semplici modifiche della tensione CC; non è sempre necessaria una complicata elettronica di controllo come con un motore brushless. Per le attività hobbistiche, i giocattoli o le applicazioni in cui il motore non funziona frequentemente, un motore a spazzole con il suo sistema di spazzole è spesso sufficiente. Per questo motivo, numerose applicazioni utilizzano motori a spazzole a magnete permanente in corrente continua. Esistono anche motori a spazzole di dimensioni molto ridotte. Si tenga presente che la spazzola di un motore a spazzole viene utilizzata, ma per alcuni utilizzi va bene così.

Brushed o Brushless: Quale motore per la vostra applicazione è la scelta giusta?

Quindi, come scegliere tra un motore brushed e uno brushless? La scelta del tipo di motore appropriato è fondamentale. In realtà, si tratta di un motore specifico per la vostra applicazione. Pensate a questi punti: Per quanto tempo deve funzionare il motore? Di quanta coppia avete bisogno? Le prestazioni sono fondamentali? Qual è il vostro budget? Questi aspetti vi aiuteranno a individuare il motore migliore. Se avete bisogno di un motore economico e semplice per un uso leggero, un motore a spazzole potrebbe essere l'ideale. I suoi componenti finiranno per usurarsi, ma potrebbe durare abbastanza. La scelta tra un motore a spazzole e uno senza spazzole dipende quindi da questi fattori.

Tuttavia, se si richiedono prestazioni elevate, lunga durata e bassa manutenzione, un motore brushless è normalmente la scelta migliore, anche se i motori brushless costano un po' di più in anticipo. Poiché i motori brushless non hanno l'attrito delle spazzole, non hanno problemi. Per applicazioni quali droni, dispositivi di potenza di alto livello o strumenti medicali, i motori elettrici brushless eccellono. È necessario soppesare i vantaggi e gli svantaggi del motore a spazzole rispetto a quello senza spazzole. Se si sceglie un motore a spazzole, bisogna tenere conto della manutenzione. Si tratta di un aspetto fondamentale nella scelta tra motore a spazzole e motore brushless.

Guardare avanti: Quali sono i prossimi progetti di motori a spazzole e senza spazzole?

La tecnologia brushless continua a migliorare. I controllori sono sempre più intelligenti e meno costosi. Ciò rende i motori brushless molto più comuni negli oggetti di uso quotidiano. Vedo un numero crescente di dispositivi e apparecchi che passano da un motore a spazzole a un motore brushless per via dei vantaggi offerti. L'assenza di componenti soggetti a usura è un punto di forza del marketing.

Questo indica che il motore a spazzole scomparirà? Non credo che sia così, non del tutto. Ci sarà sempre una domanda di motori di base a basso costo per determinati compiti. Tuttavia, questi altri motori offrono molto di più in termini di prestazioni e durata. Anche i progetti brushless stanno diventando sempre più piccoli e potenti. In futuro potremmo vedere utilizzi molto più sorprendenti per i motori brushless, soprattutto perché il loro costo continua a scendere. Entrambi i tipi di motore rimarranno, ma la tendenza è verso i brushless.