ब्रश बनाम। ब्रशलेस मोटर्स: क्या अंतर है, और सबसे अच्छा क्या है?

डीसी इलेक्ट्रिक मोटर्स कुछ सबसे महत्वपूर्ण आविष्कार हैं जिन पर आधुनिक दुनिया बहुत अधिक निर्भर है। इन मोटरों का उपयोग घरेलू उपकरणों, बिजली उपकरण, ड्रोन, पीसी कूलिंग सिस्टम, रोबोटिक्स और इलेक्ट्रिक वाहनों में किया जाता है।

आज उपयोग में आने वाली दो सबसे आम डीसी इलेक्ट्रिक मोटर ब्रश और ब्रशलेस डीसी मोटर हैं। दोनों मोटर्स में यांत्रिक घुमाव प्रदान करने के लिए विद्युत चुंबकत्व का उपयोग करने का एक ही मूल विचार है। लेकिन विभिन्न डिजाइन अवधारणाओं के साथ, ब्रश और ब्रशलेस मोटर्स के प्रदर्शन, लागत और रखरखाव में अंतर होना तय है।

तो कौन सा मोटर डिज़ाइन बेहतर है - ब्रश या ब्रश रहित?

डीसी इलेक्ट्रिक मोटर कैसे काम करती है?

इलेक्ट्रिक मोटर बिजली को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं। वे बिजली को तांबे की वाइंडिंग से गुजरने की अनुमति देकर ऐसा करते हैं, जिससे एक विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र बनता है जो मोटर के अंदर स्थायी चुम्बकों को उत्तेजित करता है, जिससे रोटर गति करता है और यांत्रिक उत्पन्न करता है ऊर्जा।

यद्यपि ब्रश और ब्रश रहित दोनों मोटरों का बिजली को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करने का एक ही लक्ष्य होता है, लेकिन उनके डिजाइन अलग-अलग होते हैं। उनके अंतर को समझने के लिए, ब्रश मोटर से शुरू होने वाले मोटर डिज़ाइन के बारे में बात करते हैं।

ब्रश मोटर डिजाइन

ब्रश मोटर्स अब तक एक सदी से अधिक समय से उत्पादन में हैं। उन्हें मोटर को शक्ति प्रदान करने के लिए कार्बन ब्रश की एक जोड़ी का उपयोग करते हुए एक सरलीकृत डिजाइन के लिए जाना जाता है। ब्रश किए गए मोटर्स में हमेशा चार प्रमुख भाग होते हैं, ये हैं:

• स्टेटर: मोटर का स्थिर भाग। इसमें स्थायी चुम्बक होते हैं जो रोटर को गतिमान करते हैं।
• रोटर: मोटर का घूमने वाला भाग। इसमें एक कॉपर कॉइल होता है, जो संचालित होने पर कॉपर कॉइल को इलेक्ट्रोमैग्नेटिक बनाता है।
• कम्यूटेटर: एक धातु की अंगूठी जो सुनिश्चित करती है कि रोटर रोटर के हर आधे मोड़ के लिए ध्रुवीयता को उलट कर घूमता रहता है।
• ब्रश: कार्बन से बना एक स्थिर हिस्सा सीधे बिजली स्रोत के टर्मिनलों से जुड़ा होता है। वे कम्यूटेटर रिंग को शक्ति रिले करते हैं, जो तब रोटर को सक्रिय करता है।

एक ब्रश की हुई मोटर रोटर और कम्यूटेटर दोनों को घुमाने की अनुमति देते हुए मोटर को विद्युत शक्ति प्रदान करने के लिए ब्रश का उपयोग करती है। रोटर कॉपर वाइंडिंग से बना होता है, जो संचालित होने पर मूल रूप से एक इलेक्ट्रोमैग्नेट बन जाता है।

तो क्या होगा अगर दो चुम्बक एक दूसरे के करीब आ जाएँ?

खैर, चुंबकीय ध्रुवों के संरेखण के आधार पर, वे या तो एक दूसरे को आकर्षित करेंगे या प्रतिकर्षित करेंगे। ब्रश मोटर का लक्ष्य मोटर को घुमाने के लिए आकर्षण और प्रतिकर्षण का उपयोग करना है। यह वह जगह है जहां एक कम्यूटेटर उपयोगी हो जाता है।

एक कम्यूटेटर रोटर के केंद्र में एक धातु की अंगूठी होती है जो रोटर के चुंबकीय ध्रुव को हर 180 डिग्री पर स्विच करती है। यह प्रभावी रूप से सुनिश्चित करता है कि रोटर का चुंबकीय ध्रुव हमेशा स्टेटर के समान चुंबकीय ध्रुव के साथ संरेखित होता है, जिससे प्रतिकर्षण होता है।

नतीजा? निरंतर यांत्रिक घुमावों में पर्याप्त बल होता है अपने ब्लेंडर (या ब्रश मोटर का उपयोग करने वाली कोई भी चीज़) को पावर देने के लिए।

ब्रशलेस मोटर डिजाइन

ब्रशलेस मोटर्स ने 1980 के दशक में लोकप्रियता हासिल करना शुरू कर दिया जब इलेक्ट्रॉनिक्स में ट्रांजिस्टर अधिक आम हो गए। आसानी से उपलब्ध होना ठोस अवस्था घटक बिजली उपकरण, घरेलू उपकरणों और इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए ब्रशलेस मोटर्स को लागू करने में एक बड़ी भूमिका निभाई। उनका जटिल लेकिन कुशल डिज़ाइन ब्रशलेस मोटर्स को उनके ब्रश समकक्षों की तुलना में अधिक टॉर्क देता है।

ब्रशलेस मोटर डिज़ाइन कई आवश्यक भागों को नियोजित करता है। वे शामिल होंगे:

• स्टेटर: मोटर का स्थिर भाग। इसमें कई कॉपर कॉइल होते हैं, जो संचालित होने पर एक सक्रिय चुंबक बन जाते हैं।
• रोटर: मोटर का घूमने वाला भाग। इसमें स्थायी चुम्बक होते हैं जो स्टेटर और रोटर के बीच विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के कारण घूमते हैं।
• हॉल प्रभाव सेंसर: एक सेंसर जो यह पता लगाता है कि कौन से कॉइल सक्रिय हैं और कौन से कॉइल नहीं हैं।
• नियंत्रण परिपथ: एक इलेक्ट्रॉनिक सर्किट जिसे यह तय करने के लिए डिज़ाइन किया गया है कि स्टेटर के अंदर कौन से कॉइल को सक्रिय करना है।

जैसा कि नाम से ही स्पष्ट है, ब्रशलेस मोटर्स मोटर को पावर देने के लिए ब्रश का उपयोग नहीं करती हैं। ब्रशलेस मोटर्स में करंट ले जाने वाले कम्यूटेटर भी नहीं होते हैं। इसके बजाय, यह स्टेटर और रोटर के विरोधी चुंबकीय ध्रुवों को हमेशा संरेखित करने के लिए एक हॉल इफेक्ट सेंसर और एक नियंत्रण सर्किट का उपयोग करता है। एक और चीज जो आपको अलग लगेगी वह यह है कि स्टेटर में कॉपर वाइंडिंग होती है जबकि रोटर में स्थायी चुम्बक होते हैं।

एक ब्रशलेस मोटर मूल रूप से ब्रश मोटर की तरह ही काम करती है: रोटर को स्थानांतरित करने के लिए चुंबकीय ध्रुवों में अंतर का उपयोग करना, रोटेशन और टॉर्क बनाना।

लेकिन ब्रश और कम्यूटेटर के बिना कॉपर वाइंडिंग को बिजली कैसे मिल सकती है?

सरल, आप कॉपर वाइंडिंग को स्थिर बनाते हैं। स्थिर तांबे की वाइंडिंग के साथ ब्रश की अब आवश्यकता नहीं है क्योंकि आप तारों के माध्यम से सीधे कॉइल को बिजली दे सकते हैं।

कम्यूटेटर के लिए, ब्रशलेस मोटर हॉल इफेक्ट सेंसर और कंट्रोल सर्किट का उपयोग करता है। हॉल सेंसर स्टेटर के कॉपर वाइंडिंग के बगल में रखा गया एक फ्लैट सर्कुलर सेंसर है। चूंकि स्टेटर में कई कॉइल होते हैं, हॉल सेंसर यह पता लगा सकता है कि इनमें से एक कॉइल सक्रिय है या नहीं।

सेंसर तब कंट्रोल सर्किट को अपनी रीडिंग देता है और तय करता है कि कौन से कॉइल को सक्रिय करना है। इसलिए यदि रोटर के स्थायी चुम्बक आकर्षित करने वाले चुंबकीय ध्रुवों के पास पहुँच जाते हैं, तो नियंत्रण सर्किट इन कुंडलियों को सक्रिय करना बंद कर देगा और रोटर के स्थायी चुम्बकों को आकर्षित करने वाले अगले कुंडल को सक्रिय कर देगा। नियंत्रण सर्किट स्थायी चुम्बकों से पहले कॉइल को भी सक्रिय करेगा, जिससे प्रतिकर्षण होगा और रोटेशन में और भी अधिक टॉर्क जुड़ जाएगा।

ब्रश और ब्रशलेस मोटर्स के पेशेवरों और विपक्ष

मोटर डिजाइन में अंतर के साथ, ब्रश और ब्रशलेस मोटर दोनों के फायदे और नुकसान होंगे। उनकी ताकत और कमजोरियों को समझने में आपकी मदद करने के लिए यहां एक तालिका है:

क्या आपको ब्रश या ब्रशलेस मोटर के साथ हार्डवेयर खरीदना चाहिए?

जैसा कि आप तालिका में देख सकते हैं, ब्रशलेस मोटर्स अपने ब्रश समकक्ष की तुलना में हर तरह से (लागत को छोड़कर) बेहतर हैं। वे उच्च टोक़, तेज गति त्वरण, कम शोर और उच्च दक्षता प्रदान करते हैं, और अधिक टिकाऊ होते हैं।

इसलिए जब आपको एक नया बिजली उपकरण, रसोई उपकरण, ड्रोन, या मोटर की आवश्यकता वाली कोई भी चीज़ खरीदने का मौका मिलता है, तो ब्रशलेस मोटर वाली वस्तुओं को चुनना आम तौर पर बेहतर विकल्प होता है।

तो क्या ब्रश की हुई मोटरें अप्रचलित होनी चाहिए?

अच्छा नहीं। विशेष रूप से क्योंकि ब्रशलेस मोटर (प्लस कंट्रोल सर्किट) की कीमत ब्रश मोटर का उपयोग करने वाले आइटम की तुलना में काफी अधिक होगी। और यद्यपि ब्रश रहित मोटर अपने ब्रश समकक्ष से बेहतर है, इसका मतलब यह नहीं है कि ब्रश की गई मोटर खराब है। वास्तव में, ब्रश वाली मोटर काफी अच्छी होती है। आप ब्रश वाली मोटर के साथ वही कार्य प्राप्त कर सकते हैं जैसे लोग ब्रश रहित मोटर के साथ करते हैं।

सामान्य तौर पर, ब्रशलेस मोटर आपके उपकरण और उपकरण के अंदर आदर्श मोटर होते हैं। लेकिन ऐसी स्थितियाँ भी हैं जहाँ आप इसके बजाय ब्रश किए गए मोटर्स का उपयोग करना चाह सकते हैं। इन स्थितियों में शामिल होंगे:

• जब मोटर का उपयोग क्षणिक शॉर्ट बर्स्ट (जैसे, ब्लेंडर, पावर सीट और विंडशील्ड वाइपर) में किया जाता है
• जब कोई उपकरण/उपकरण साल में केवल कुछ ही बार उपयोगी हो जाता है
• जब कार्य के लिए अधिक टॉर्क की आवश्यकता नहीं होती है (उदाहरण के लिए, खिलौने, एयर वेंट)
• अत्यधिक परिचालन स्थितियों में। ब्रश किए गए मोटर्स को सेंसर या नियंत्रण सर्किट की आवश्यकता नहीं होती है जो अत्यधिक मौसम की स्थिति में विफल हो सकते हैं

स्मार्ट खरीदारी करना

अब जब आप ब्रश और ब्रशलेस मोटर के बीच के अंतर को समझ गए हैं, तो उम्मीद है कि रसोई के उपकरण, उपकरण और उपकरण खरीदते समय आपके लिए स्मार्ट खरीदारी करना आसान हो जाएगा। यह भी स्पष्ट करना चाहिए कि क्यों कुछ आइटम अपने समकक्षों की तुलना में अधिक महंगे हैं, भले ही वे एक ही ब्रांड से आते हैं, समान विशेषताएं हैं, और एक ही रूप कारक का उपयोग करते हैं। याद रखें, सिर्फ इसलिए कि आप ब्रशलेस मोटर का उपयोग करके एक प्रीमियम आइटम खरीद सकते हैं, इसका मतलब यह नहीं है कि इसे खरीदना स्मार्ट चीज है।