موتور براشلس چیست؟

الکترونیک و رباتیک -> الکتروموتور 555 شهرام شریفی

برای تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی از موتور‌ها استفاده می‌شود. انواع مختلفی از موتور‌ها در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند که یکی از آن‌ها موتور براشلس (BLDC) یا همان موتور جریان مستقیم بدون جاروبک است. در ادامه با موتور براشلس و کاربرد‌های آن آشنا خواهیم شد.

اصول عملکرد موتور براشلس

همان طور که می‌دانید در موتور‌های جریان مستقیم معمولی (براش)، برای انتقال جریان الکتریکی به سیم پیچ‌های موتور از جاروبک و کموتاتور استفاده می‌شود؛ به این صورت که جاروبک (براش)، جریان الکتریکی را به کموتاتور منتقل می‌کند. موتور براشلس همان طور که از نامش پیداست، فاقد جاروبک است؛ پس انتقال جریان الکتریکی به سیم پیچ‌ها چگونه انجام می‌شود؟ در ادامه به این سوال پاسخ خواهیم داد.

موتور براشلس دی سی

نکته‌ای که وجود دارد این است که ساختار یک موتور براشلس و یک موتور براش کمی متفاوت است؛ به این صورت که در موتور براشلس بر خلاف موتور براش، سیم پیچ‌ها روی روتور قرار نگرفته‌اند بلکه روی استاتور‌ها هستند و در عوض روتور از جنس آهنربا است و به این ترتیب جریان مغناطیسی در آن همواره برقرار است و نیازی به انتقال جریان الکتریکی به آن برای فراهم کردن جریان مغناطیسی نیست.

دلیل اینکه در موتور‌های براشلس نیازی به جاروبک وجود ندارد این است که سیم پیچ‌ها به دور استاتور‌ها پیچیده‌اند و ثابت هستند و نیازی به عمل کموتاسیون و جاروبک نیست.

استاتور موتور براشلس

کاربرد‌های موتور براشلس

موتور‌های براشلس خاصیت کنترل پذیری بسیار بالایی دارند. مثلا یک تغییر کوچک در برنامه کنترل، می‌تواند منجر به جهش بزرگی در سرعت سیستم شود و به همین دلیل مناسب استفاده در انواع قطعات الکتریکی هستند. موتور‌های براشلس در محصولاتی مثل ماشین لباسشویی، جاروبرقی، تهویه هوا و ... استفاده می‌شوند.یکی دیگر از استفاده‌های موتور‌های براشلس در کوادکوپتر‌ها است. کوادکوپتر نوعی مولتی روتور است که به واسطه 4 موتور می‌تواند نیروی لیفت ایجاد کرده و در آسمان شناور باقی بماند. موتور براشلس برای کنترل نیرو بسیار مناسب است و به همین دلیل احتمالا در آینده شاهد استفاده‌ از این قطعه در محصولات بیشتری خواهیم بود. مثلا در برخی از مواردی که در محصولات از موتور‌های پله‌ای (استپر موتور) استفاده می‌شود می‌توان از موتور براشلس به عنوان جایگزینی برای استپرموتور استفاده کرد.

 استفاده از موتور براشلس این مزیت را دارد که می‌توان خروجی مورد نظر را با جریان نسبتا کمی از انرژی الکتریکی به دست آورد. به طور کلی موتور‌های براشلس در مواردی که حتما باید از نویز و جرقه الکتریکی اجتناب شود کاربرد دارند.

کاربرد های موتور براشلس

 

مزایای موتور براشلس

عدم وجود جاروبک در موتور‌های براشلس و ساختار خاص آن مزایای زیادی به همراه دارد. یکی از مزایای بزرگ موتور براشلس راندمان بالای همیشگی آن است. موتور‌ جریان مستقیم معمولی فقط در نقاط خاصی در گردش خود می‌تواند به ماکزیمم گشتاور برسد در حالی که موتور براشلس به طور پیوسته در ماکزیمم گشتاور کار می‌کند.

مزیت دیگر موتور براشلس قابلیت کنترل آن با دقت بسیار زیاد است. کنترل پذیری این موتور‌ها با استفاده از مکانیزم فیدبک برای رسیدن به سرعت و گشتاور مطلوب به راحتی قابل انجام است. مزیت دیگر اینکه موتور‌های براشلس به دلیل نداشتن جاروبک، طول عمر بالایی دارند و تولید نویز نمی‌کنند در حالی که در موتور‌های جریان مستقیم معمولی هنگام عبور تیغه‌های کموتاتور از جاروبک‌ها جرقه‌های شدیدی رخ می‌دهد که نویز‌های الکتریکی را به دنبال دارد. یکی دیگر از مزایای موتور براشلس این است که در توان‌های برابر، یک موتور براشلس وزن کمتری از یک موتور جریان مستقیم معمولی دارد.

 

مقایسه موتور براشلس inrunner و outrunner

موتور‌های براشلس در دو نوع inrunner و outrunner وجود دارند. در این قسمت به مقایسه این دو می‌پردازیم.

مقایسه موتور براشلس اینرانر و اوت رانر

در این مطلب با موتور براشلس و نحوه عملکرد آن آشنا شدیم. موتور براشلس برای تبدیل الکتریسیته به انرژی مکانیکی استفاده می‌شود. تفاوت عمده موتور براشلس با موتور جریان مستقیم معمولی در استفاده از جاروبک است که همین امر مزایای زیادی مثل راندمان بالا، کنترل پذیری بالا، عدم تولید نویز و جرقه الکتریکی و ... برای موتور براشلس در پی داشته است.