تفاوت موتور براشلس و براش دار در وسایل نقلیه

موتور، دستگاهی است که برای تبدیل یک یا چند نوع انرژی به انرژی مکانیکی طراحی شده است و برای راه‌اندازی وسایل نقلیه، دستگاه‌های دیگر یا تولید برق، استفاده می‌شود .با استفاده از آهنربا و جریان الکتریکی، موتورها می توانند حرکت چرخشی ایجاد کنند.

یکی از مهم‌ترین تصمیماتی که مهندسان و تولیدکنندگان در طراحی وسایل نقلیه برقی می‌گیرند، انتخاب بین موتور براشلس و براش دار است.

موتور براشلس و موتور براش، دو نوع موتور هستند که برای تجهیزات و دستگاه‌های صنعتی استفاده می‌شوند. شایع‌ترین تفاوت بین موتورهای براش و براشلس، برس می‌باشد.

موتورهای براش دار(معمولی)

موتور براش، نوعی موتور جریان مستقیم است که از زغال یا برس و کموتاتور مکانیکی برای انتقال جریان به سیم‌پیچ استفاده می‌کند. در این موتورها، برس‌ها نقش کلیدی در ایجاد میدان مغناطیسی دارند.

موتور براش از سری موتورهای الکتریکی DC محسوب می‌شوند که دارای ساختار ساده‌ای می‌باشند. برای به حرکت درآوردن این نوع از موتورها معمولاً از مس، نقره و یا گرافیت در ساختار آن‌ها استفاده می‌کنند و همچنین درون خود دارای براش نیز می‌باشند.

نحوه عملکرد موتور براش

هنگامی که برق به موتور اعمال می شود، برق از منبع به آرمیچراز طریق براش هایی که معمولاً در دو طرف مخالف شفت موتور قرار دارند، جریان می یابد. براش ها از طریق تماس فیزیکی با کموتاتور، جریان الکتریکی را به آرمیچر منتقل می کنند. به محض اینکه آرمیچر برق دار شد، مانند یک آهنربا رفتار می کند و قطب های آن شروع به دفع قطب های آهنربای دائمی می کنند که استاتور را تشکیل می دهد. با دفع قطب ها، شفت موتور که آرمیچر به آن متصل است با سرعت و گشتاور شروع به چرخش می کند که به این سرعت به قدرت میدان مغناطیسی اطراف آرمیچر بستگی دارد.

موتورهای براشلس

درمقابل، موتور براشلس فاقد برس یا زغال است و از یک سیستم الکترونیکی برای تغییر قطب‌ها و انتقال جریان بهره می‌برد. این موتورها در وسایل نقلیه برقی، پهپادها و حتی لوازم خانگی پیشرفته کاربرد دارند.

موتور براشلس نوعی موتور جریان مستقیم است که به جای کموتاتور مکانیکی، از کنترلر الکترونیکی استفاده می‌کند. این موتور کارایی بالاتر، عمر بیشتر و صدای کمتری دارد و به دلیل همین مزایا در بسیاری از وسایل نقلیه جدید مورد استفاده قرار گرفته است.

موتورهای براشلس پیچیده تراز موتورهای براش دار هستند. همانطور که از نام این نوع موتور مشخص است این موتورها فاقد براش (برس) هستند.

یک موتور براشلس علاوه بر روتور بیرونی، از سه فاز کویل محرک و یک سنسور مازاد برای تشخیص مکان روتور و قطعات الکترونیکی استفاده می کند.

همچنین در این موتورها از یک تقویت کننده استفاده می شود که توسط یک قطعه الکترونیکی راه اندازی می شود تا درون موتور میدان مغناطیسی تولید کند.

از آنجایی که موتور براشلس استفاده از براش را برای برق دار کردن آرمیچر حذف می کند، عمل سوئیچینگ (تبدیل) پیچیده تر می شود و به صورت الکترونیکی با استفاده از مجموعه اضافی قطعات الکترونیکی  انجام می شود.

نحوه عملکرد موتور براشلس

در این موتورها سیم پیچی ها به جای آنکه روی روتور باشند، بر روی استاتور قرار دارند، و آهنرباها روی روتور جایگذاری شده اند. بنابر این طراحی، نیاز به برس در موتورهای براشلس کاملا برطرف شده است.

در موتور براشلس، کنترلر الکترونیکی سیگنال‌هایی به سیم‌پیچ‌های استاتور می‌فرستد تا یک میدان مغناطیسی دوار تولید شود. این میدان روتور مغناطیسی را به حرکت درمی‌آورد. این عملکرد بدون تماس فیزیکی برس‌ها صورت می‌گیرد که باعث کاهش اصطکاک و افزایش طول عمر موتور می‌شود.

مزایای موتور براش دار

·        سادگی و هزینه کم

·        تعمیر و نگهداری آسان

·        کنترل سرعت ساده

·        کاربرد وسیع

·        مناسب برای دستگاه‌های با کنترل از راه دور

·        مناسب برای افراد تازه‌کار برای ساخت تجهیزات

·        سادگی کنترل با دوسیمه

·        امکان کنترل موتور براش از طریق ولتاژهای ورودی

·        مناسب محیط‌های عملیاتی سخت

معایب موتور براش دار

·        بهره انرژی پایین (سطح بهره ی این موتورها بین 75% تا 80% )

·        سرعت کمتر (به دلیل محدودیت مکانیکی برس ها)

·        نویز الکتریکی بالا

·        اتلاف گرمای بالا

·        اینرسی روتور بالا

·        عملکرد کوتاه به دلیل فرسوده شدن برس ها

مزایای موتور براشلس

·        قابلیت کنترل بالا (به دلیل استفاده از مکانیزم فیدبک برای رسیدن به گشتاور و سرعت مطلوب)

·        عمر طولانی‌تر (به دلیل نداشتن جاروبک)

·        عدم تولید نویز

·        عدم تولید گرما و حرارت درصورت نصب روی تجهیزات یا دستگاه‌هایی که در محیط‌های بسته کاربرد دارند.

·        میزان سروصدای کمتر (به دلیل نداشتن اصطکاک و جرقه)

·        کارکرد بدون نیاز به نگهداری زیاد

·        راندمان انرژی بالا

·        کاهش مصرف برق

معایب موتور براشلس

·      هزینه اولیه بالا (به دلیل کنترل پیچیده و استفاده از سیستم کنترل الکترونیکی سرعتESC )

·      نیاز به کنترلر پیچیده‌تر

·        طراحی دقیق‌تر برای عملکرد مناسب

·        کنترل سرعت بار کمتر

تفاوت موتور براش دار با موتور براشلس

اصلی‌ترین تفاوت موتور براشلس و براش دار در ساختار داخلی و روش انتقال جریان است. در حالی که موتور براش از زغال و کموتاتور برای انتقال جریان استفاده می‌کند، موتور براشلس از یک سیستم الکترونیکی بهره می‌برد. در مقایسه‌ی موتور براشلس و براش، موتور براشلس عملکرد نرم‌تری دارد، درحالیکه موتور براش به دلیل اصطکاک بیشتر، گرمای بیشتری تولید می‌کند و ممکن است بازده پایین‌تری داشته باشد.

آرمیچری که در موتور براش، در داخل استاتور می چرخد، در موتورهای براشلس ثابت است و آهنربای دائمی که در موتورهای براش ثابت است، به عنوان روتور در یک موتور براشلس عمل می کند.

نبودن برس موجب می شود اصطکاک در طول عملکرد موتور براش دار کاهش پیدا کند، درنتیجه حرارت کمتری تولید شود. بنابراین موتورهای براشلس طول عمر و بازده بهتری نسبت به موتورهای براش دار دارند

انتخاب بین موتور براشلس یا براش دار بستگی به کاربرد، بودجه و اولویت‌های مصرف‌کننده دارد. برای مثال؛ در اسکوترهای ارزان‌قیمت ممکن است هنوز از موتور براش استفاده شود، اما در خودروهای پیشرفته برقی، موتور براشلس رایج‌تر است.

اگر معیارهایی مانند کارایی، عمر مفید و کاهش صدا و گرما برای شما اهمیت دارد، بدون شک موتور براشلس بهتر از معمولی است. اما اگر صرفه‌جویی در هزینه اهمیت بیشتری دارد، شاید موتور براش انتخاب اقتصادی‌تری باشد.

در وسایل نقلیه برقی مانند اسکوترها، دوچرخه‌های برقی، موتورسیکلت‌ها و حتی خودروهای برقی، انتخاب بین موتور براشلس و براش دار اهمیت زیادی دارد. به‌طور کلی، وسایل نقلیه مدرن از موتور براشلس استفاده می‌کنند؛ چرا که دوام بیشتر، قدرت بهتر و کارایی بالاتری دارد.

کاربرد موتور براشلس تنها محدود به وسایل نقلیه نیست. این موتورها در صنایع هوافضا، پزشکی، رباتیک، پهپادها، چاپگرها، و حتی در فن‌های کامپیوتر استفاده می‌شوند. در وسایل نقلیه، موتورهای براشلس به دلیل راندمان بالا و نویز کمتر، انتخاب اول مهندسان هستند.

مقایسه عملکرد در شرایط واقعی: فرض کنید یک دوچرخه برقی با بار سنگین در سربالایی حرکت می‌کند. موتور براشلس می‌تواند گشتاور بیشتری تولید کند و دمای کمتری داشته باشد، در حالی که موتور براش ممکن است زودتر