มอเตอร์ไร้แปรงคืออะไร?

มอเตอร์ไร้แปรงถ่านเป็นมอเตอร์ไฟฟ้าที่ขับเคลื่อนด้วยกระแสตรง (DC) แม้ว่าจะมีราคาแพงกว่ามอเตอร์ไฟฟ้าหรือแปรงแบบมาตรฐาน แต่ก็มีข้อดีมากกว่ารุ่นก่อน มอเตอร์ที่ไร้แปรงถ่านมีประสิทธิภาพที่ดีกว่าและทนต่อการสึกหรอน้อยกว่ามอเตอร์ที่มีแปรงขนาดเท่ากัน

เพื่อทำความเข้าใจข้อดีของมอเตอร์แบบไร้แปรงถ่านจำเป็นต้องมีความเข้าใจพื้นฐานของมอเตอร์แบบแปรง ในมอเตอร์ที่แปรงแล้วแม่เหล็กไฟฟ้าจะถูกติดตั้งบนแขนหมุนที่เรียกว่ากระดองหรือโรเตอร์ เกราะตั้งอยู่ระหว่างแม่เหล็กสองชุดในรูปเกือกม้าเรียกว่าสเตเตอร์ เมื่อพลังงานถูกป้อนเข้ากับแม่เหล็กไฟฟ้าแขนจะเคลื่อนที่ไปตามแนวขั้วเหนือและใต้ของแม่เหล็กไฟฟ้ากับขั้วแม่เหล็กของสเตเตอร์

แม่เหล็กไฟฟ้าจะยังคงอยู่ในตำแหน่งนี้หากไม่สามารถเปลี่ยนขั้วได้ เพื่อให้การหมุนของมอเตอร์ต้องเปลี่ยนทิศทางของกระแสไฟฟ้า การเปลี่ยนกระแสพลิกขั้วของแม่เหล็กไฟฟ้าทำให้กระดองหมุนต่อไปจนกว่ามันจะปรับให้เข้ากับสเตเตอร์ ขั้วต้องเปลี่ยนไปมาอย่างรวดเร็วเพื่อสร้างการหมุนคงที่

การเปลี่ยนแปลงของกระแสสามารถทำได้โดยแปรงซึ่งติดตั้งอยู่บนกระดองใกล้กับเพลา แปรงหมุนเชื่อมต่อกับจุดสัมผัสบนเพลา จุดเชื่อมต่อนี้เชื่อมต่อกับแหล่งพลังงาน ด้วยการหมุนแปรงรอบ ๆ จุดสัมผัสกระแสจะเปลี่ยนทิศทางอย่างรวดเร็วสลับขั้วของแม่เหล็กไฟฟ้า

มอเตอร์แบบแปรงนั้นมีราคาถูกในการผลิต แต่มีข้อ จำกัด แปรงจะสึกหรอจากการถูกับจุดสัมผัสและเพลา แรงเสียดทานจากการสัมผัสนี้ยังขัดขวางประสิทธิภาพ

มอเตอร์แบบไร้แปรงจะหมุนการออกแบบนี้ออกมาด้านใน แม่เหล็กถูกวางไว้บนกระดองและล้อมรอบด้วยแม่เหล็กไฟฟ้าหนึ่งหรือมากกว่า สวิตช์ปัจจุบันถูกควบคุมโดยคอมพิวเตอร์เปิดและปิดแม่เหล็กไฟฟ้าโดยการสลับกระแส คอมพิวเตอร์ยังสามารถคำนึงถึงความเร็วปัจจุบันของมอเตอร์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพโดยไม่จำเป็นต้องใช้แปรง

ทั้งหมดนี้ทำให้มอเตอร์แบบไร้แปรงมีประสิทธิภาพมากกว่ามอเตอร์แบบแปรงที่มีขนาดใกล้เคียงกัน มอเตอร์แบบไร้แปรงมีการควบคุมความแม่นยำและประสิทธิภาพที่เหนือกว่า นอกจากนี้มอเตอร์แบบไร้แปรงก็เงียบกว่า ในรุ่นใหญ่ที่อาจมีปัญหาความร้อนสูงเกินไปจะเย็นง่ายและไม่มีแปรงขัด

นอกเหนือจากงานอุตสาหกรรมแล้วเครื่องใช้ไฟฟ้าในบ้านและคอมพิวเตอร์ยังใช้มอเตอร์แบบไร้แปรงเช่นเดียวกับรถยนต์ไฟฟ้าและรถยนต์ไฮบริด มอเตอร์แบบไร้แปรงยังได้รับความนิยมในหมู่ผู้ที่ชื่นชอบการแข่งรถทางไกล (RC) อย่างไรก็ตามมอเตอร์มีราคาแพงกว่ามอเตอร์ที่ถูกแปรงและมีแนวโน้มที่จะใช้เฉพาะเมื่อมีข้อได้เปรียบเมื่อเทียบกับค่าใช้จ่าย