Ana içeriğe atla
blog | Fırçalı mı Fırçasız mı: Uygulamanız için Doğru Motoru Seçin |
|
2 dakikalık okuma

Gerçekte fırçalı ve fırçasız motorlar arasında çok fazla kararsızlık yaşanmaz. Yeni üretimler ve uygulamalarda fırçasız motorlar toplam pazarın %90'ına kadarlık bir kısmını oluşturmaktadır. Fırçasız motorlar fırçaların kullanımıyla ilgili aşınma ve arklanmayı ortadan kaldırır ve genel olarak daha verimli ve dayanıklıdır. Eski sistemlerde genellikle mevcut fırçalı motorların fırçasız olanlarla değiştirilmesi yoluna gidilebilmektedir ancak sayıları çok olmasa da, kontrol elektroniklerinin basit düzeyde kalmasını gerektiren bazı durumlarda fırçalı bir motor tercih edilebilir. Fırçasız motorların avantajlarını masaya yatıracak ve ardından belirli durumlarda neden fırçalı motorların daha iyi bir seçim olduğunu açıklayacağız. 

Fırçalı ve Fırçasız: İsim Önemli mi?  

İki motor arasındaki ana fark adlarından da anlaşılmaktadır: biri  fırçalıdır diğeri ise değildir. Fırçalı motorlarda, sarımların bir komütatöre bağlandığı yarıklı bir demir çekirdek vardır. Fırçalar akımı sarımlara taşır. Diğer taraftan, fırçasız motorlarda, statör sarımlarına enerji verme sırasını fiziksel bir komütatör ve fırçalar yerine elektronik komütatör belirler. Bunların basit bir mekanik yapıları ama daha kompleks mikroişlemcileri ve kontrol mimarileri vardır ve motorlar ile kontroller için sekiz adede kadar kablo gereklidir.

Fırçasız motorlar mekanik açıdan basit ve mantıksal açıdan kompleks iken fırçalı motorlarda durum tam tersidir. Fırçalı motorlar, komütatör çubukları ve fırça tertibatı nedeniyle mekanik açıdan komplekstir ama motor ve kontrol için yalnızca iki ila dört kabloya ihtiyaç duyarlar. Bu da fırçalı motorları doğrusal bir tork-hız ilişkisi üzerinden kontrol etmeyi kolaylaştırır. Ancak motorlar üzerindeki fırçalar ve komütatörler aşınır ve motor ömrünü kısaltır, ayrıca kullanım sırasında ark yaptıklarından fırçalı motorlar genellikle tehlikeli konumlar için uygun değildir.  

Yine de fırçalı motorların büyük delik gerektiren uygulamalarda bir avantajı vardır; delik, motorun dış çapının %70'ine kadar geniş olabilir. Bu delik, örneğin bir enerji kablosunu geçirmek için, başka bir donanım için montaj alanı veya bir optik yol olarak kullanılabilir.

 

Brush Motor Section illustration

 

Brushless Motor Illustration

Performans Karşılaştırması 

Çoğu uygulamada fırçasız bir motorun fırçalı motora göre genel bir performans avantajı vardır. Daha yüksek güce, daha küçük form faktörüne, daha yüksek tork yoğunluğuna, daha yüksek hıza, daha hassas hız ve konumlandırma için daha kompleks kontrollere sahiptir ve ısıyı daha kolay dağıtır. Ayrıca fırça kullanılmamasından dolayı daha az iç sürtünmesi vardır ve bu özellik bu motorlar daha verimli ve daha uzun ömürlü hale getirir.  

Görünüşte fırçasız rakipleri kadar performanslı olmamakla birlikte fırçalı motorların da başka avantajları vardır. Yarık sayısının yüksek olması nedeniyle fırçalı motorlarda tork dalgalanması fırçasız olanlara göre daha düşüktür (tork dalgalanması hakkında daha fazla bilgi için Vuruntu Torku ve Tork Dalgalanması: Bilmeniz Gerekenler başlıklı blog yazımıza bakın). Ayrıca yüksek durma torkları ve düşük hızlarda pürüzsüz, yüksek torkları vardır.  

Fırçalı mı Fırçasız mı: Hangisi Kullanılmalı 

Konu, yüksek performansın ve karmaşık kontrolün gerekli ve sistemin bir parçası olduğu yeni üretimler ve uygulamalar olduğunda fırçasız motor varsayılan seçenektir. Ancak bir uygulama için spesifik performans gereksinimleri söz konusu olduğunda fırçalı motorlar daha uygun olabilir. Basit kontrollerle bir araya getirildiklerinde bu motorlar belirli uygulamalar için kullanışlı olacaktır:  

  • Ör. kararlı yük tutuşu gerektiren konumlandırma sistemlerinde. Yüksek durma torku (“sabit” çalışma) bunu sağlar. 
  • Düşük hızlarda (<100 rpm) yüksek tork kullanabilen hız kontrol sistemleri. 
  • Büyük delik çapı/OD (dış çap) oranı. 
  • Kontrol mimarisindeki yükseltmeler nedeniyle fırçasız motorlara geçişin maliyet açısından engelleyici olduğu eski, fırçalı motor içeren uygulamalar. 

Ne Zaman Fırçasız Motora Geçilmeli 

Eski bir sistemdeki fırçalı motorlar fırçasız motorlarla değiştirilebilir ancak bu işlem eski motor yerine yenisinin takılmasından çok daha fazlasını gerektirir. Fırçalı motorlardaki basit motor kontrollerinin tersine fırçasız motorlarda statöre enerji verme sırasını belirlemek için elektronik yöntemler kullanılır. Bu da sistemin elektronik kontrollerinin yükseltilmesini gerektirir. Motor, sistemde bulunan bileşenlerden yalnızca bir tanesidir, bu yüzden fırçasız motora geçmenin mi yoksa mevcut mimariyi bırakmanın mı avantajlı olduğunu belirlemek için sisteme bir bütün olarak bakılmalıdır.

 

Large Through-Bore Aspect Ratio Capability illustration

Modern, yüksek performanslı sistemler fırçasız motorlar kullanmasına rağmen, fırçalı motorlar, yüksek durma torku, düşük hızlarda yüksek tork ya da basit kontroller gerektiren eski sistemlerde ya da yeni sistemlerde avantajlı olabilir. Kollmorgen, mevcut analog sistemlere servis sağlamak, yeni bir fırçasız sistem geliştirmek ya da bir sistemi fırçalı motorlardan fırçasız motorlara yükseltmek için, standart ve kolayca modifiye edilen motorlardan oluşan geniş bir portföyle birlikte gerekli mühendislik ve ürün uzmanlığına sahiptir. 

Bir uzmana danışın

KBM Serisi Gövdesiz

KBM serisi, mekanik tasarımınıza doğrudan dâhil edilebilecek bir motor kitinde yüksek performans, uzun ömür ve basit kurulum sunar. Çok çeşitli standart motor ve düşük maliyetli modifikasyon seçeneği sayesinde mükemmel uyum elde edilir.

Daha fazlası için

TBM Serisi Gövdesiz

TBM serimiz, sisteminizin mekanik yapısına doğrudan dâhil olarak, performanstan ödün vermeden ağırlığı, boyutu ve ataleti azaltmak üzere tasarlanmış doğrudan tahrikli gövdesiz motorlar sunar.

Daha fazlası için

Olağanüstü olanı tasarlayın

Kollmorgen daha iyi bir dünya inşa etmek için hareketin ve otomasyonun gücüne inanır.

Daha fazlası için

İlgili kaynaklar

Yüksek Torklu, Düşük Sıcaklıklı ve Kompakt Boyutlu Motorlarla Yeni Cerrahi İmkanlar Sağlama

Yüksek Torklu, Düşük Sıcaklıklı ve Kompakt Boyutlu Motorlarla Yeni Cerrahi İmkanlar Sağlama >

Kollmorgen mühendisleri ile yakın temasta çalışan Azure, kendi cerrahi robotik kol tasarımları için TBM2G motorlarını seçti. TBM2G motorları, nihai çalışan kolların daha yüksek tork yoğunluğuna sahip olması nedeniyle benzer boyuttaki motorlara göre…

Uzayı ve Başka Dünyaları Kollmorgen'in Uzaya Layık Motorlarıyla Keşfedin >

Uzay keşfi gelişmeye devam ediyor ve Kollmorgen ortak mühendislikle tasarlanmış motorlar ile uzayın aşırı koşullarına dayanmanıza yardım edebilir.

EO/IR Hareket Kontrolü için 5 En Sert Ortam  >

Elektro-Optik/Kızılötesi (EO/IR) Sistemler, çok çeşitli uygulamalarda uzun menzilli görsel ve termal görüntüleme sunmak için kullanılır. Genelde uydu, havacılık ve askeri uygulamalarda kullanılan EO/IR sistemlerinde iki ana bileşen vardır: sensörler…
Gövdesiz Motor için Motioneering, Kollmorgen

Gövdesiz Motor için Hareket Mühendisliği >

Geleneksel bir servo ya da step motorun boyutlandırması Motioneering (Hareket Mühendisliği) boyutlandırma aracı ile kolaydır, peki ama gövdesiz bir motorda boyutlandırma nasıldır? Bu parçalarda dikkate alınacak özel bir husus var mıdır? Motioneering…

Yeni nesil cerrahi robotlar için minimize robotik eklemlerinizin eksenel uzunluğunu en aza indirin >

Daha az invazif, daha hassas ameliyatlar yapmaları ve daha iyi hasta sonuçları elde etmeleri için doktorlara yardım eden bir cerrahi robot tasarlayıp üretebilseydiniz nasıl olurdu? Bir cerrahi işlemin sonuçları ilgili vakanın özel zorluklarına ve…
Kollmorgen, Makinenizde Bir Gövdesiz Motoru Düşünmenizi Gerektiren İşaretler

Makinenizde Bir Gövdesiz Motoru Düşünmenizi Gerektiren İşaretler >

Büyük makineler büyük çözümler gerektirir. Öyle değil mi? Peki, yüksek performanslı makineler daha kompakt, alan kazandıran, daha hafif, daha etkili gömülü çözümlerden yararlansaydı?

Bir Makinenin Gövdesiz Motora İhtiyacı Olduğunu Gösteren Üç Tasarım Hususu: >

Mühendisler yeni bir makine tasarımına servo motorlar dâhil ederken genellikle zorluklarla yüz yüze gelir. Muhafazalı motor ile gövdesiz motor arasında seçim yapmak bunlardan biri olmamalıdır. Bu blog neden bir gövdesiz motor düşünülmesi gerektiğini…
Robotik Uygulama Motorları: Ödün Vermeniz Gerçekten Gerekiyor mu?

Robotik Uygulama Motorları: Ödün Vermeniz Gerçekten Gerekiyor mu?  >

Robotik eklem tasarımda neredeyse her zaman bazı ödünler söz konusudur. Ama bu şekilde olması gerekli mi? Gelin en yaygın üç ödün kalemine göz atalım.
Atalet Eşleştirmenin Kurallarını Geliştirme, Kollmorgen

Atalet Eşleştirmenin Kurallarını Geliştirme >

Motoru yükün ataleti ile eşleştirmenin kabul edilen kuralı, günümüzün daha hızlı işlemcileri ve gelişmiş kontrol algoritmaları ile artık geçerli değil.