معرفی موتور براش و براشلس

موتورهای براشلس (جریان مستقیم بدون جاروبک) یا موتورهای کموتاسیون الکتریکی مشابه موتورهای سنکرون هستند که توسط یک منبع جریان مستقیم تغذیه می شوند. آنها توسط یک اینورتر یکپارچه برای کنترل موتور به سیگنال الکتریکی متناوب تبدیل می شوتد. سنسورها و سایر قطعات الکترونیکی نیز خروجی اینورتر را کنترل می کنند.

موتور براش چیست

موتورهای DC برس دار از سال ۱۸۸۶ به صورت تجاری مورد استفاده قرار گرفته اند.

موتور های براش از اجزای مختلفی تشکیل شده اند که در ادامه به معرفی آنها می‌پردازیم:

قطعه متحرک یا آرمیچر

که از سیم پیچی تشکیل شده است که روی یک شفت فولادی می چرخد ​​و در انتهای آن محلی برای اتصال برس ها تعبیه شده و برق این قسمت از طریق برس ها به داخل کلاف ها می رسد.

قسمت ثابت

متشکل از دو آهنربای دائمی با قطبیت مخالف.

برس ها

به وسیله نوعی اتصال تماسی به انتهای دستگاه متصل می شوند و برق را به آن منتقل می کنند، برای راه اندازی این موتورها کافی است برق را به برس ها وصل کنید. الکتریسیته از طریق تماس برس با آرمیچر وارد سیم پیچ می شود.

کویل ها دارای قطب های زیادی هستند و برس ها به دستگاه متصل می شوند، به این ترتیب در هر لحظه برق وارد قطب سیم شده و جریان الکتریکی موقت ایجاد می کند. این آهنربا توسط یکی از آهنرباهای دائمی جذب و توسط دیگری دفع می شود. در این زمان، قطب سیم پیچ برعکس شده و یک قطب دیگر در مقابل آهنربا قرار می گیرد که آرمیچر را به طور مداوم می چرخاند تا جریان الکتریکی ایجاد شود.

معایب موتور براش

• برس ها و سطوح تماس آنها به مرور زمان فرسوده می شوند.
• برس ها و سطح تماس آنها باید به طور دوره ای تمیز شوند.
• اصطکاک برس ها باعث کند شدن چرخش موتور می شود.
• اصطکاک برس باعث اتلاف انرژی و کوتاه شدن زمان پرواز می شود.
• اصطکاک برس نسبت قدرت به وزن را کاهش می دهد.

موتور براشلس

موتورهای براشلس مانند موتورهای معمولی کار می کنند با این تفاوت که در این موتورها سیم پیچ ثابت است و آهنرباها می چرخند. از آنجایی که سیم پیچ در این موتورها ثابت است، نیازی به برس نیست. توزیع ولتاژ بین سیم پیچ ها توسط یک کنترل کننده سرعت موتور یا یک کنترل کننده سرعت ESC انجام می شود.

توجه داشته باشید که نمی توانید از کنترل کننده سرعت برای موتورهای معمولی و موتورهای براشلس به جای هم استفاده کنید، زیرا این دو کار کاملاً متفاوتی انجام می دهند. سریعترین راه برای تشخیص بدون براش بودن موتور این است که به سیم کشی آن نگاه کنید. موتورهای معمولی دو سیم و موتورهای براشلس سه سیم دارند. سیم میانی را فیدبک می گویند و با تغییر دو سیم دیگر جهت چرخش موتور تغییر می کند.

مزایای موتور های براشلس

از آنجایی که برس وجود ندارد، این موتورها در برابر خوردگی مصون هستند.

لازم نیست نگران تمیز کردن برس ها و ترکیب آنها باشید.

هیچ اصطکاک برسی برای گرفتن سرعت ماشین وجود ندارد.

باز هم به همین دلیل زمان کارکرد موتور با باتری برای این موتورها بیشتر است.

نسبت قدرت به وزن بسیار بالاتری دارند.

برای مدل های دارای کنترل رادیویی، دو نوع موتور براشلس وجود دارد:

در نوع Inrunner آهنرباهای دائمی در داخل سیم پیچ ها قرار می گیرند. این موتورها از نظر ساخت شباهت زیادی به موتورهای معمولی دارند با این تفاوت که آهنربای دائمی و سیم پیچ آن تغییر یافته است.

در مدل Outrunner، آهنربای دائمی در خارج قرار می گیرد. همانطور که در تصویر مشاهده می‌کنید روی صفحه بیرونی موتور یک آهنربا قرار داده شده است که به شفت موتور متصل است که هر چه چرخش موتور بیشتر باشد بازده آن بیشتر می شود.

یک موتور اینرانر بسیار سریعتر می چرخد ​​و کارآمدتر از موتور پیشران است.

موتورهای داخلی برای کاهش دور در دقیقه و افزایش قدرت نیاز به گیربکس بین موتور و پروانه دارند. بنابراین با استفاده از گیربکس های مختلف در این دستگاه می توان به قدرت و سرعت مورد نیاز برای نیازهای مختلف و مدل های مختلف دست یافت.

یک نکته منفی در مورد موتور Inrunner این است که اضافه کردن قطعات اضافی (گیربکس) می تواند احتمال خرابی موتور را افزایش دهد. به عنوان مثال، چرخ دنده های انتقال قدرت با گذشت زمان فرسوده می شوند و شفت های انتقال می توانند خم شوند. همچنین قرار دادن موتور و گیربکس در دماغه هواپیما هنگام نصب موتور ممکن است ناخوشایند باشد.

تفاوت موتور براش و براشلس

موتورهای DC برس دار از سال ۱۸۸۶ مورد استفاده تجاری قرار گرفته اند اما موتورهای براشلس تا سال ۱۹۶۲ به صورت تجاری مورد استفاده قرار نگرفتند.

موتورهای برس دار حداکثر گشتاور را در حالت استراحت ارائه می دهند. این گشتاور با افزایش سرعت کاهش می یابد. برخی از محدودیت های موتورهای براش را می توان در موتورهای براشلس جبران کرد. آنها راندمان بالایی دارند و کمتر مستعد سایش مکانیکی هستند. این مزایا به قیمت کاهش قدرت، پیچیدگی بیشتر و گران‌تر بودن کنترل‌های الکترونیکی تولید می‌شود. یک موتور بدون جاروبک دارای آهنرباهای دائمی در حال چرخش و یک آرمیچر ثابت روی آن است. به همین دلیل مشکلات ناشی از اتصال مستقیم جریان با آرمیچر دوار برطرف می شود. 

در این موتورها، کنترل کننده الکترونیکی جایگزین برس ها شده است. فاز سیم پیچ موتور دائما در حال تغییر است. به جای یک براش و سیستم کموتاسیون، کنترل کننده یک توزیع برق “همزمان” مدار مانند ارائه می دهد. در عوض، اتصالات موتور بدون جاروبک را می توان در سخت افزار یا FPGA پیاده سازی کرد. استفاده از FPGA انعطاف‌پذیری و قابلیت‌هایی را فراهم می‌کند که در موتورهای DC براش دار موجود نیست. از ویژگی‌های آن می‌توان به محدودیت سرعت، کنترل حرکت آهسته یا دلخواه، و نگه‌داشتن گشتاور در حالت ثابت اشاره کرد.