در دنیای پرهیجان و جذاب ماشین‌های کنترلی و مولتی‌روتورها، دو نوع موتور حرف اول را می‌زنند: تفاوت موتور براش و موتور براشلس. هر کدام از این موتورها مزایا و معایب خاص خود را دارند و انتخاب بین آنها به نیازها و انتظارات شما بستگی دارد. همانطور که از نامشان پیداست، تفاوت اصلی بین این دو موتور براش و موتور براشلس در وجود یا عدم وجود برس است. موتورهای براش از برس‌های کربنی برای انتقال جریان الکتریسیته به سیم‌پیچ‌ها استفاده می‌کنند، در حالی که موتورهای براشلس فاقد این برس‌ها هستند.
بزرگ ترین ابزار فروشی آنلاین ایران “ایران تولز” عرضه کننده بهترین ابزار شارژی، نظیر دستگاه جوش اینورتر و دریل شارژی است که شما با مراجعه به آن می‌توانید به خرید دریل شارژی و دیگر ابزار بپردازید.
با وجود این تفاوت ظاهری، هر دو نوع موتور از اصول مشابهی برای تولید حرکت استفاده می‌کنند. با عبور جریان الکتریسیته از سیم‌پیچ‌ها، میدان الکترومغناطیسی ایجاد می‌شود که باعث چرخش شفت موتور می‌شود. سوالاتی که در ذهن شما نقش می‌بندد: کدام نوع موتور بهتر است؟ هر کدام چه مزایا و معایبی دارند؟ برای چه کاربردهایی مناسب هستند؟ در این مقاله، به بررسی جامع تفاوت‌های موتورهای براش و براشلس می‌پردازیم و به سوالات شما پاسخ خواهیم داد. با مطالعه این مقاله، اطلاعات لازم برای انتخاب موتور مناسب را به دست خواهید آورد.
تفاوت موتور براش و موتور براشلس
موتورهای براش که قدمتی دیرینه دارند، در سال ۱۸۸۶ اختراع شدند و تا سال ۱۹۶۲ که موتورهای براشلس پا به عرصه ظهور گذاشتند، تنها نوع موتور الکتریکی مورد استفاده بودند. موتورهای براش گشتاور اولیه بالایی دارند، اما این گشتاور با افزایش سرعت، کاهش می‌یابد. در مقابل، موتورهای براشلس با راندمان و عمر مفید بیشتر، اصطکاک و اتلاف گرمایی کمتری دارند. این مزایا به دلیل عدم وجود جاروبک و ساختار متفاوت آنهاست.
در موتورهای براشلس، آهنرباها می‌چرخند و آرمیچر ثابت است، در حالی که در موتورهای براش، جاروبک‌ها جریان را به آرمیچر در حال چرخش منتقل می‌کنند. کنترل موتورهای براشلس توسط کنترل کننده الکترونیکی انجام می‌شود که فاز سیم‌پیچ‌ها را به طور دائم سوئیچ می‌کند. انتخاب نوع موتور به نیاز و کاربرد شما بستگی دارد. اگر به دنبال راندمان بالا، عمر مفید طولانی و عملکرد روان هستید، موتور براشلس انتخاب مناسب‌تری است. اما اگر قیمت و سهولت استفاده برای شما اولویت دارد، موتور براش می‌تواند گزینه به صرفه‌تری باشد.
معرفی موتور براش
موتور براش، که به عنوان موتور الکتریکی DC معمولی نیز شناخته می‌شود، از جمله موتورهای پرکاربرد و شناخته شده در دنیای امروزی است. ساختار ساده این موتور رمز محبوبیت و کارایی آن به حساب می‌آید. برس‌های تعبیه شده در این نوع موتور، وظیفه‌ی انتقال جریان الکتریکی به کلکتور را بر عهده دارند. این جریان، آرمیچر را به چرخش در می‌آورد و انرژی لازم برای حرکت دستگاه را فراهم می‌کند. سادگی ساختار موتور براش، تعمیر و نگهداری آن را آسان می‌کند. به همین دلیل، این موتور انتخابی ایده‌آل برای طیف وسیعی از کاربردها، از جمله لوازم برقی خانگی، ابزارآلات صنعتی و اسباب‌بازی‌ها به شمار می‌آید.
مزایای موتور براش
ای موتور دارای مزایایی است که در موارد زیر برای شما شرح داده‌ایم:
- سادگی ساختار
موتورهای براش ساختار ساده‌ای دارند که تعمیر و نگهداری آنها را آسان می‌کند.
- قیمت مناسب
این موتورها به دلیل سادگی ساختار، قیمت مقرون به صرفه‌ای دارند.
- قدرت بالا
موتورهای براش قدرت بالایی دارند که برای برخی کاربردها مانند ماشین‌های کنترلی ایده‌آل است.
- کارایی ساده
این موتورها با دو سیم کنترل می‌شوند و کار با آنها برای افراد مبتدی آسان است.
معایب موتور براش
این موتور علاوه بر مزایای زیادی که دارد، دارای معایبی نیز است که برای شما شرح می‌دهیم:
- اصطکاک بالا
اصطکاک بین برس‌ها و کلکتور می‌تواند منجر به تولید گرما، سایش و کاهش عمر مفید موتور شود.
- جرقه‌زنی
اصطکاک برس‌ها و کلکتور می‌تواند جرقه‌هایی ایجاد کند که در محیط‌های خاص خطرناک باشد.
- راندمان پایین
راندمان موتورهای براش در مقایسه با موتورهای براشلس پایین‌تر است.
- سرعت محدود
وجود برس‌ها محدوده‌ی سرعت موتور را پایین‌تر می‌آورد.
- نویز الکترومغناطیسی
اصطکاک برس‌ها و کلکتور می‌تواند نویز الکترومغناطیسی ایجاد کند.
- فرسودگی برس‌ها
برس‌ها به مرور زمان فرسوده می‌شوند و نیاز به تعویض دارند.
اجزای موتور براش
موتور براش از اجزای مختلفی تشکیل شده که هر کدام وظیفه‌ای خاصی را بر عهده دارند. این اجزا عبارتند از:
- جاروبک یا براش
وظیفه‌ی انتقال نیرو به آرمیچر را به وسیله اتصالات و جابه‌جاگر را بر عهده دارد.
- اتصالات
وظیفه‌ی انتقال نیرو از کنترل کننده‌ها به جاروبک‌ها را بر عهده دارند.
- جابه‌جاگرها
در زمان چرخش آرمیچر، جابه جاگرها نیرو را به مجموعه مناسب سیم پیچ‌ها انتقال می‌دهند.
- سیم پیچ‌ها
وظیفه‌ی تبدیل الکتریسیته به میدان مغناطیسی محرک محور را بر عهده دارند.
- محور
وظیفه‌ی انتقال نیروی مکانیکی موتور برای استفاده مورد نظر را بر عهده دارد.
- آهنرباها
وظیفه‌ی ایجاد میدان مغناطیسی برای جذب و دفع سیم پیچ‌ها را بر عهده دارند.
- بوش
وظیفه‌ی به حداقل رساندن اصطکاک محور را بر عهده دارد.
- محفظه
وظیفه‌ی فراهم کردن پوشش مکانیکی مورد نیاز برای موتور را بر عهده دارد.
- قسمت آرمیچر یا متحرک موتور براش
از یک سیم پیچ تشکیل شده که بر روی محور فولادی می‌چرخد. در بخش انتهایی آن قسمتی برای اتصال برس‌ها تعبیه شده است. جریان برق توسط برس‌ها به این قسمت رسیده و سپس وارد سیم پیچ می‌شود. قسمت ثابت این نوع موتور تشکیل شده از دو آهنربای دائمی با قطبیت مخالف هستند.
- برس‌ها
با اتصال تماسی با انتهای آرمیچر باعث انتقال برق به آن می‌شوند. برای راه اندازی موتورهای براش تنها کافی است که برق را به برس‌ها متصل نمایید. سپس برق توسط ایجاد تماس با آرمیچر وارد سیم پیچ آن می‌شود. سیم پیچ‌ها مجهز به چند قطب هستند و برس‌ها به گونه‌ای با آرمیچر تماس پیدا می‌کنند که در هر لحظه برق به یکی از قطب‌های سیم پیچ وارد شده و باعث ایجاد یک آهنربای موقتی می‌شود.
نحوه کارکرد موتور براش
همانطور که اشاره شد موتور براش از اجزایی مانند برس، سیم‌پیچ آرمیچر، روتور و آهنربای ثابت (استاتور) تشکیل شده است. سیم‌پیچ‌های آرمیچر چند قطبی هستند و برس‌ها به گونه‌ای با آنها تماس پیدا می‌کنند که در هر لحظه، برق به یکی از قطب‌ها وارد شده و یک آهنربای الکتریکی ایجاد می‌شود. این آهنربای الکتریکی توسط آهنربای دائمی استاتور جذب یا دفع می‌شود و در نتیجه، آرمیچر به چرخش در می‌آید. با تغییر قطبیت سیم‌پیچ توسط برس‌ها، چرخش آرمیچر ادامه پیدا می‌کند. تا زمانی که جریان برق به موتور براش اعمال می‌شود، چرخش آرمیچر نیز ادامه خواهد داشت.
کاربرد موتور های براش
موتورهای براش با مزایای منحصر به فرد خود، انقلابی در صنایع مختلف ایجاد کرده‌اند. این موتورها با گشتاور بالا، راندمان ۷۵ تا ۹۰ درصدی، عملکرد بی‌صدا و گشتاور ثابت در حالت سکون، به انتخابی ایده‌آل برای طیف وسیعی از کاربردها تبدیل شده‌اند.
- در صنعت خودروسازی، موتورهای براش در اجزای مختلف مانند پنجره‌ها، فن‌ها و آسانسورها به کار می‌روند. قابلیت سفارشی‌سازی این موتورها، امکان کنترل دقیق و دریافت بازخورد سرعت را فراهم می‌کند و نیازهای خودروسازان را به طور کامل برآورده می‌سازد.
- در رباتیک صنعتی، موتورهای براش به عنوان دستگاه‌های نگه‌دارنده با قابلیت کنترل دقیق، نقشی اساسی در تولید ربات‌ها و گجت‌های دقیق ایفا می‌کنند.
- در سیستم‌های پهپادی، موتورهای براش کوچک و سبک، تغییر جهت سریع و تحمل دمای بالا را به ارمغان می‌آورند که برای این سیستم‌ها حیاتی است.
معرفی موتور براشلس
موتور براشلس، به عنوان موتور جریان مستقیم بدون جاروبک نیز شناخته می‌شود. این موتور در واقع نسل جدیدی از موتورهای الکتریکی است که با حذف جاروبک‌ها، تحولات چشمگیری در عملکرد و طول عمر خود ایجاد کرده است. اختراع این موتور در اواسط قرن ۱۹ میلادی، نقطه عطفی در تاریخ صنعت موتورها محسوب می شود. در حالی که موتورهای سنتی از جاروبک برای انتقال جریان به روتور استفاده می‌کنند، موتور براشلس با استفاده از آهنرباهای دائمی و کنترل کننده موتور مرحله به مرحله، روشی نوین برای تبدیل انرژی الکتریکی به مکانیکی ارائه می‌دهد. این ساختار منحصر به فرد، مزایای متعددی را به ارمغان می‌آورد:
مزایای موتور براشلس
این موتور دارای مزایایی است که در موارد زیر برای شما شرح داده‌ایم:
- طول عمر بیشتر
عدم وجود جاروبک، اصطکاک و سایش را به شدت کاهش می‌دهد و در نتیجه عمر مفید موتور به طور قابل توجهی افزایش می‌یابد.
- عملکرد روان‌تر و کم صداتر
حذف جاروبک‌ها، لرزش و صدای موتور را به طور چشمگیری کاهش می‌دهد و عملکردی نرم و بی‌صدا را به ارمغان می‌آورد.
- راندمان بالاتر
موتور براشلس به دلیل عدم اتلاف انرژی در جاروبک‌ها، از راندمان بالاتری نسبت به موتورهای سنتی برخوردار است.
- قابلیت کنترل دقیق
کنترل کننده موتور مرحله به مرحله، امکان تنظیم دقیق سرعت و گشتاور را فراهم می‌کند و موتور را برای کاربردهای مختلف انعطاف پذیرتر می‌کند.
اجزای ساختمان موتور براشلس
موتور براشلس از بخش‌های مختلفی تشکیل شده است که با هماهنگی یکدیگر، باعث چرخش موتور و تبدیل انرژی الکتریکی به مکانیکی با حداکثر گشتاور و راندمان می‌شوند. اجزای اصلی این موتور عبارتند از:
- استاتور
بخش ثابت و بدون حرکت موتور است که سیم‌پیچ‌ها در آن قرار می‌گیرند.
- سیم‌پیچ‌ها
وظیفه‌ی ایجاد میدان مغناطیسی را بر عهده دارند.
- اتصالات
انرژی مورد نیاز را از طریق کنترلر به سیم‌پیچ‌ها می‌رسانند.
- یاتاقان‌ها
اصطکاک را به حداقل یا صفر می‌رسانند و در نتیجه، گشتاور موتور را افزایش می‌دهند.
- آهنرباها
میدان مغناطیسی لازم برای جذب و دفع سیم‌پیچ‌ها را ایجاد می‌کنند.
- محور
پس از تبدیل انرژی الکتریکی به مکانیکی، انرژی مکانیکی را برای کارکرد موتور انتقال می‌دهد.
نحوه عملکرد موتور براشلس
عملکرد موتور براشلس به این صورت است که با اعمال جریان الکتریکی به سیم‌پیچ‌های استاتور، یک میدان مغناطیسی دوار ایجاد می‌شود. این میدان مغناطیسی، روتور را که از جنس آهنربا است، به حرکت در می‌آورد. با توجه به اینکه جهت میدان مغناطیسی استاتور به طور مداوم در حال تغییر است، روتور نیز به طور پیوسته در حال چرخش خواهد بود. سرعت چرخش روتور به فرکانس جریان الکتریکی اعمال شده به سیم‌پیچ‌های استاتور بستگی دارد.
کاربرد موتور براشلس
موتورهای براشلس به دلیل مزایایی مانند راندمان بالا، اصطکاک کم، نیاز به تعمیر و نگهداری کم و عمر طولانی، در کاربردهای مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرند. برخی از کاربردهای موتور براشلس عبارتند از:
- وسایل حمل و نقل
موتورهای براشلس به دلیل راندمان بالا و گشتاور قوی، انتخابی ایده‌آل برای وسایل نقلیه الکتریکی مانند اتومبیل‌های برقی، موتورسیکلت‌های برقی و دوچرخه‌های برقی هستند. در کنار موتورهای بنزینی در سیستم‌های هیبریدی استفاده می‌شوند تا راندمان و عملکرد کلی سیستم را افزایش دهند. موتورهای براشلس به دلیل وزن کم و راندمان بالا، در هواپیماهای الکتریکی مانند پهپادها و هواپیماهای مدل استفاده می‌شوند.
- ابزار شارژی
در بسیاری از ابزارهای شارژی مانند چمن‌زن، برگ جمع‌کن، اره دیسکی و افقی‌بر، دریل شارژی و … از موتورهای براشلس استفاده می‌شود. این موتورها به دلیل راندمان بالا، عمر طولانی و نیاز به تعمیر و نگهداری کم، انتخابی ایده‌آل برای این نوع ابزارها هستند.
- گرمایش و تهویه
صنایع گرمایش، تهویه مطبوع و برودتی: در این صنایع، موتورهای براشلس به جای موتورهای جریان متناوب رایج استفاده می‌شوند. دلیل این امر، مصرف انرژی کمتر موتورهای براشلس است که به نفع راندمان و هزینه‌های سیستم خواهد بود.
- صنایع مختلف
موتورهای براشلس در سیستم‌های کنترل حرکت مانند ربات‌ها و ماشین‌آلات صنعتی برای دقت و راندمان بالا استفاده می‌شوند. همچنین در محرک‌های خطی برای حرکت دقیق و روان در یک مسیر مستقیم استفاده می‌شوند. موتورهای براشلس در سرووموتورها برای کنترل دقیق موقعیت و سرعت همچنین به دلیل قدرت و راندمان بالا، در محرک ربات‌های صنعتی برای انجام وظایف سنگین و دقیق استفاده می‌شوند. موتورهای براشلس در اکسترودرها برای کنترل دقیق جریان مواد مذاب استفاده می‌شوند. این دستگاه در درایوهای تغذیه برای ابزارهای CNC برای حرکت دقیق و روان ابزارها استفاده می‌شوند.
جمع بندی
موتورهای براش ساختاری ساده‌تر دارند و قیمتشان ارزان‌تر است، اما اصطکاک و اتلاف انرژی بیشتری دارند. همچنین نیاز به نگهداری دوره‌ای و تعویض برس دارند. موتورهای براشلس پیچیده‌تر هستند، اما عمر طولانی‌تر، راندمان و گشتاور بالاتری دارند. اصطکاک و اتلاف انرژی کمتری دارند و به تعمیر و نگهداری کمتری نیاز دارند. انتخاب بین این دو نوع موتور به نیاز شما بستگی دارد. اگر به دنبال قیمت ارزان هستید، موتور براش مناسب‌تر است. اما اگر به دنبال راندمان بالا، عمر طولانی و نیاز به تعمیر و نگهداری کم هستید، موتور براشلس انتخاب بهتری است.