على مدى العقد الماضي، حلت محركات التيار المستمر بدون فرش (BLDC) بشكل متزايد محل محركات التيار المستمر الفرشاة، خاصة في التطبيقات التي تتطلب سرعة عالية (أكثر من 12000 دورة في الدقيقة) وعمر خدمة طويل.
ومع ذلك، لا تتمتع محركات التيار المستمر بدون فرش بجميع المزايا: توفر محركات التيار المستمر ذات الفرشاة تحكمًا بسيطًا وعدم وجود أي تروس، في حين أن الهيكل المعقد لمحركات التيار المستمر بدون فرش يعني تكاليف أعلى - محركات التيار المستمر التقليدية بدون فرش هي تصميمات مشقوقة، مع ملفات ملفوفة في فتحات حول الجزء الثابت .
ونتيجة لذلك، تم تطوير محرك DC بدون فرش بتصميم بدون فتحات، والذي يتمتع بأربعة مزايا رئيسية مقارنة بمحركات DC التقليدية بدون فرش.
حجم أصغر: تمنع أسنان الجزء الثابت في محركات التيار المستمر بدون فرش والمشقوقة من تقليل الحجم الإجمالي للمحرك، بينما يحتوي التصميم بدون فتحات على ملفات قطرية أو محورية مثبتة على قلب الجزء الثابت الأسطواني، مما يسهل تقليل الحجم.
تكلفة أقل: يقلل التصميم الخالي من الفتحات من التعقيد كما أن تصنيع قلب الجزء الثابت أسهل، وبالتالي يوفر مزايا من حيث التكلفة.
كثافة طاقة عالية: يتميز محرك BLDC بدون فتحات بكثافة طاقة عالية لأن الدوار بدون فتحات لديه تصميم مغناطيسي دائم ثنائي القطب وفقدان القلب صغير نسبيًا في ظل التشغيل عالي السرعة.
قدرة أفضل على التحميل الزائد: لا يحتوي التصميم الخالي من الأسنان على تشبع مغناطيسي، وبالتالي يوفر قدرة أفضل على التحميل الزائد.
على الرغم من أن محركات BLDC عديمة الفتحات تتمتع بالعديد من المزايا، إلا أنها ليست دائمًا الخيار الأمثل في التطبيقات العملية. على سبيل المثال، الحث المنخفض يجلب تحديات للتحكم في الحركة، مما يتطلب أجهزة تحكم ذات ترددات تحويل أعلى أو محاثات تعويض متسلسلة للتخفيف من مشكلة الحث المنخفض.
في الواقع، تعد تقنيات محركات DC بدون فرش المختلفة مناسبة لتطبيقات مختلفة. تعد محركات DC بدون فرش ذات فترة زمنية محددة مناسبة لتطبيقات مثل السيارات الكهربائية أو الأجهزة المنزلية حيث يتطلب عدد أقطاب أعلى ولا يمثل الحجم النهائي مشكلة. كما أنها مفضلة في البيئات القاسية لأن ملفات التصميم ذات الشقوق أسهل في الحماية ويتم تثبيتها ميكانيكيًا في مكانها بواسطة أسنان الجزء الثابت. وبالنسبة للتطبيقات التي تتطلب سرعة عالية وحجمًا صغيرًا، كما هو الحال في المعدات الطبية أو الأدوات الصناعية المحمولة، تعد محركات BLDC بدون فتحات خيارًا أفضل ويمكن أن توفر أفضل الحلول.
