موتورهای براشلس (Brushless DC Motors) – علیرضا محمودی فرد

فرا اقتصاد بین الملل | موتورهای براشلس (Brushless DC Motors) نوعی از موتورهای الکتریکی هستند که در آن‌ها به‌جای استفاده از برس‌ها و کموتاتورهای مکانیکی، از فناوری‌های الکترونیکی برای کنترل روند چرخش روتور استفاده می‌شود. این موتورها به‌دلیل کاهش اصطکاک و افزایش کارایی به‌طور گسترده در صنایع مختلف، از جمله رباتیک، خودروسازی و تجهیزات پزشکی، مورد استفاده قرار می‌گیرند.

ساختار و اصول کارکرد

موتورهای براشلس از دو بخش اصلی تشکیل شده‌اند: روتور و استاتور.

روتور: بخش متحرک موتور است که معمولاً با استفاده از آهنرباهای دائمی ساخته می‌شود. این آهنرباها باعث ایجاد یک میدان مغناطیسی قوی در اطراف روتور می‌شوند.

استاتور: بخش ثابت موتور که شامل سیم‌پیچ‌های الکتریکی است. با اعمال ولتاژ به این سیم‌پیچ‌ها، میدان مغناطیسی ایجاد می‌شود که بر روتور تأثیر می‌گذارد و آن را به چرخش درمی‌آورد (Kennedy, 2018).

اصول کارکرد

موتورهای براشلس به‌طور عمده به دو نوع تقسیم می‌شوند: موتورهای DC بدون جاروبک و موتورهای AC بدون جاروبک. در موتورهای DC بدون جاروبک، برای تغییر جهت میدان مغناطیسی و چرخش روتور، از یک کنترل‌کننده الکترونیکی استفاده می‌شود. این کنترل‌کننده به‌طور دائمی موقعیت روتور را بررسی کرده و جریان مناسب را به سیم‌پیچ‌ها اعمال می‌کند.

مزایا و معایب

مزایا:

بهره‌وری بالا: بدون اصطکاک ناشی از برس‌ها، این موتورها معمولاً کارایی بالاتری دارند و انرژی کمتری هدر می‌دهند.

طول عمر بیشتر: به‌دلیل عدم وجود قطعات مکانیکی درگیر، عمر مفید موتورهای براشلس معمولاً بیشتر است (Pavlov, 2019).

سطح صدای پایین: این موتورها عموماً تقریبا بی‌صدا کار می‌کنند، بنابراین در کاربردهایی که نیاز به آرامش دارند، مناسب‌تر هستند.

کنترل دقیق سرعت و گشتاور: موتورهای براشلس می‌توانند با استفاده از سیستم‌های کنترلی پیشرفته، به دقت نسبت به تغییرات بار و سرعت واکنش نشان دهند.

معایب:

هزینه بالاتر: هزینه اولیه خرید و نصب موتورهای براشلس معمولاً بیشتر از موتورهای با براش است.

پیچیدگی کنترل: نیاز به کنترل‌کننده‌های الکترونیکی پیچیده‌تر که باعث نیاز به توسعه نرم‌افزار و سخت‌افزار اضافی می‌شود (Bose, 2017).

کاربردهای موتورهای براشلس

موتورهای براشلس به‌دلیل ویژگی‌های فنی خود در صنایع مختلف به‌کار می‌روند:

رباتیک: برای کنترل حرکات دقیق و سرعت در ربات‌ها.

خودروسازی: به‌ویژه در خودروهای الکتریکی و هیبریدی برای کنترل عملکرد موتورها.

تجهیزات پزشکی: به‌عنوان محرک در MRI و دستگاه‌های پزشکی دیگر به دلیل دقت و عملکرد بی‌صدا.

دستگاه‌های خانگی: در فن‌های خنک‌کننده و دستگاه‌های تهویه برای افزایش کارایی و کاهش صدا (Klein, 2020).

جمع‌بندی و نتیجه‌گیری

موتورهای براشلس با ویژگی‌های خاص خود، نظیر کارایی بالا، طول عمر طولانی و کنترل دقیق، به یکی از گزینه‌های محبوب در بسیاری از صنایع تبدیل شده‌اند. با پیشرفت تکنولوژی و افزایش نیاز به سیستم‌های خودکار و انرژی کارا، انتظار می‌رود که استفاده از این نوع موتورها در آینده بیشتر شود.

تنظیم‌کننده: علیرضا محمودی فرد – مدرس دروس برقی در دانشگاه‌ها و مشاور مرکز در امور فروش و توسعه صادرات در مرکز تحقیقاتی و عملیاتی توسعه تجارت فروش و صادرات