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Questa differenza nella progettazione interna determina tutto in termini di prestazioni, durata, manutenzione e costi. Comprendere questa distinzione è fondamentale, in particolare quando si ha a che fare con componenti specializzati come a Motoriduttore CC spazzolato , dove la complessità aggiuntiva di un cambio è stratificata sulle caratteristiche intrinseche del motore.
Nell'a motore DC spazzolato , viene gestita la commutazione meccanicamente . La struttura interna del motore comprende:
Spazzole: Blocchi di carbonio stazionari e conduttivi che collegano la fonte di alimentazione al rotore.
Commutatore: Un segmento rotante di barre di rame fissato all'asse del rotore.
Mentre il rotore gira, le spazzole scivolano contro i segmenti del commutatore, cambiando fisicamente la direzione della corrente che scorre negli avvolgimenti dell'armatura. Questa commutazione continua basata sull'attrito mantiene i poli magnetici allineati per la rotazione.
Un motore BLDC, al contrario, utilizza commutazione elettronica . Questi motori presentano:
Statore (avvolgimenti): Le bobine sono fisse, tipicamente sull'alloggiamento del motore.
Rotore (magneti): I magneti permanenti sono fissati all'asse rotante.
Controller elettronico: È richiesto un circuito esterno (spesso chiamato unità o ESC).
Il controller utilizza sensori (come i sensori ad effetto Hall) per tracciare la posizione del rotore e commuta elettronicamente la corrente negli avvolgimenti stazionari nel momento preciso. C'è nessun contatto fisico coinvolti nella trasmissione di potenza, eliminando l'usura meccanica.
La scelta della commutazione porta direttamente alle seguenti differenze:
| Caratteristica | Motore CC spazzolato | Motore CC senza spazzole (BLDC) |
| Durata della vita | Più corto. Limitato dall'usura delle spazzole e del commutatore. | Decisamente più lungo. Limitato principalmente dalla durata dei cuscinetti. |
| Efficienza | Inferiore ( ∼ 75 − 80% ). Energia persa sotto forma di calore per attrito e resistenza. | Superiore ( ∼ 85 − 90% ). Minore perdita di energia. |
| Manutenzione | Alto. Spazzole e commutatori richiedono ispezioni e sostituzioni periodiche. | Basso. Praticamente esente da manutenzione. |
| Rumore ed EMI | Alto. La commutazione/arco fisico genera rumore ed è significativo Interferenza elettromagnetica (EMI) . | Basso. Funziona in modo più silenzioso e genera pochissimo rumore elettrico. |
| Gestione termica | Il calore viene generato sul rotor (la parte rotante), rendendo il raffreddamento meno efficiente. | Il calore viene generato sul statore (l'alloggiamento fisso), rendendo il raffreddamento e la gestione termica molto più semplici. |
Il motore DC spazzolato è meccanicamente semplice da guidare. Può essere collegato direttamente a una fonte di alimentazione CC per il funzionamento di base (ON/OFF) o controllato con un semplice circuito a ponte H per i cambi di velocità e direzione. Questa semplicità intrinseca si traduce in a costo iniziale inferiore sia per il motore che per l'elettronica di controllo associata.
Per le applicazioni che richiedono una coppia di avviamento elevata o una velocità di uscita inferiore, l'inclusione di un riduttore costituisce a Motoriduttore CC spazzolato . Il cambio soddisfa i requisiti meccanici, ma la minore efficienza del motore e i maggiori costi di manutenzione rimangono i principali compromessi.
Il BLDC motor has a costo iniziale più elevato a causa della sua costruzione interna più complessa (che spesso coinvolge magneti più potenti). Fondamentalmente, esso richiede sempre un costoso controller elettronico (ESC) per effettuare la commutazione elettronica necessaria. Sebbene il motore stesso possa non richiedere manutenzione, la complessa elettronica di azionamento introduce un potenziale punto di guasto e aumenta il costo e la complessità complessivi del sistema.
| Tipo di motore | Applicazioni ideali | Motivazione |
| DC spazzolato | Giocattoli, elettrodomestici a basso costo, tergicristalli per automobili, pompe semplici e applicazioni con cicli di lavoro brevi. | Basso costo iniziale , controllo semplice, buona coppia di spunto. Accettabile per durata breve e rumore moderato. |
| CC senza spazzole | Robotica, droni, apparecchi ad alte prestazioni, dispositivi medici, veicoli elettrici e macchinari industriali. | Alta efficienza , lunga durata, bassa rumorosità e manutenzione minima. Fondamentale dove l'affidabilità e la longevità sono fondamentali. |
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