Fırçalı Motoru mu? Fırçasız Motor mu?

Genellikle endüstriyel alanlarda tercih edilen fırçalı ve fırçasız motorlar, kullandığı uygulamalarda düşük maliyetleri ve yüksek tork avantajı sağlarlar. Hem maliyet hem de iş verimliliği açısından avantajlı olan bu motor türlerinde, hangi durumlarda hangi motor türünün tercih edileceği sıkça merak edilen bir durumdur. İşte bu noktada “Hangi Motor Türünü Seçmeliyim Fırçalı Motoru mu? Fırçasız Motor mu?” adlı içeriğimizde fırçalı ve fırçasız motorların farklarına, avantajlı oldukları noktalara ve hangi motor türünü hangi durumlarda tercih edilmesi gerektiği hakkında bilgilere yer vereceğiz. Böylelikle hangi uygulamalarda hangi motor türünü seçmeniz gerektiği konusunda, detaylı bilgiye sahip olabilirsiniz.

Fırçalı Motor Nedir?

Fırçalı motor, elektrik enerjisini mekanik enerjiye dönüştüren bir elektrik motoru türüdür. Bu motor türü, temel de hareket elde etmek için bir rotor ve stator arasında manyetik alanın kullanıldığı bir sisteme dayanmaktadır.  Dayanmış olduğu bu sistem türü  fırçalı motorun sorunsuz bir şekilde çalışmasına katkı sağlamaktadır. 

Fırçalı motorun çalışma prensibinden bahsedecek olursak; Fırçalı motorun sabit parçası olan stator, manyetik bir alan oluşturur. Oluşan bu manyetik alan dahilinde Rotor adı verilen kısım dönmeye başlar. Ancak, rotorun manyetik alanı sürekli olarak değiştiğinden dolayı, motor dönme hareketini sürdürebilmek için bir dış güç kaynağına ihtiyaç duyar. İşte bu noktada da fırçalar devreye girer. Devreye giren bu fırçalar, rotorla sabit parçalar arasında elektriksel bağlantı sağlar. Böylelikle rotorun dönmesi sağlanmış olur. 

Fırçasız Motor Nedir?

“BLDC” (Brushless DC) motor olarak da bilinen fırçasız motorlar, elektrik enerjisini mekanik harekete dönüştüren bir elektrik motoru türüdür.  Bu motor türleri, manyetik alanın dönme hareketini kontrol etmek amacıyla, doğrudan elektronik devreler kullanırlar. Bu yüzden dolayı da  karbon veya metalik fırçalara ihtiyaç duymazlar.

Bahsi geçen bu motor türü genel olarak sabit bir manyetik alan sağlayan stator ve rotordan oluşmaktadır. Bu sabit manyetik sağlayan  stator ve rotorlar dönerken, manyetik alanın değişimini sağlamak için dış bir kaynağa ihtiyaç duymazlar. Bunun yerine, rotor üzerinde bulunan manyetik alanı algılayan sensörlere veya rotorun pozisyonunu izleyen entegre devrelere ihtiyaç duyarlar. Bu nedenle de bünyelerinde fırça bulunmaz. Böylelikle daha az aşınma ve sürtünme yaşamış olurlar.

Fırçalı ve Fırçasız Motorun Farkı Nedir?

Pek çok endüstriyel uygulama da tercih edilen fırçalı ve fırçasız motorlar, yapıları gereği pek çok avantaja ve dezavantaja sahiptirler. Bahsi geçen bu avantaj ve dezavantajlar, fırçalı ve fırçasız motorların tercih edilebilirliğinde önemli bir rol oynamaktadır. İşte bahsi geçen bu fırçalı ve fırçasız motorların birbirinden farkları şunlardır;

Avantajları

• Fırçalı motorlar, genellikle üretim ve satın alma maliyeti açısından daha ekonomiktir.
• Fırçasız motorlarlar ise, fırçalı motorlarda olduğu gibi fırça ve komütatör gibi parçalar içermezler. Bu yüzden, daha az sürtünme ve aşınma yaşadıkları için motor daha uzun ömürlüdür.
• Fırçalı motorlar genel olarak sabit manyetik alana ve fırça-sürücü sistemine sahip olduğundan dolayı, yüksek tork üretebilirler. Bu yüzden, motorun daha güçlü ve hızlı dönüş hareketleri gerçekleştirmesine olanak tanır.
• Yapısı itibariyle fırçasız motorlar, fırçalı motorlara kıyasla daha yüksek verimlilik sağlarlar. Bu nedenle fırçalarda enerji kaybı olmadığı için, fırçasız motorlar daha az enerji tüketir ve daha düşük sıcaklıkta çalışırlar.
• Fırçalı motorlar, basit tasarımları nedeniyle kolayca kurulabilir ve bakımı yapılabilir. Bu sebeple fırça ve komütatör gibi parçaların kolayca erişilebilir olması, bakım işlemlerini basitleştirir.
• Fırçasız motorlar, fırçalı motorlara kıyasla daha yüksek hızlara ulaşabilirler. Bu durum uygulamanın gerektirdiği hızlı dönüş hareketlerini daha verimli bir şekilde gerçekleştirebilmelerini sağlar.
• Ani ve hızlı tepki gerektiren uygulamalarda mükemmel çözümler sunan Fırçalı motorlar, anlık tepki gerektiren uygulamalarda profesyonel bir performans sağlarlar. Bu nedenle de iş süreçlerini olabildiğince optimize ederler.
• Fırçasız motorlar yapıları itibariyle,  entegre devreler veya sensörler aracılığıyla rotorun pozisyonunu izleyebilirler. Bu sayede, motorun hızı ve torku daha hassas bir şekilde kontrol edilebilir.
• Her konuda avantajlı olan Fırçalı motorların kontrolü için geleneksel tekniklerle yapılmış basit elektronik devreler kullanılabilir. Böylelikle kontrol ve ayarlama işlemleri daha kolay hale gelebilir.
• Fırçasız motorlar, fırçalı motorlara kıyasla daha sessiz bir çalışma sağlarlar. Daha az sürtünme ve aşınma nedeniyle, fırçasız motorlar genellikle daha düşük gürültü seviyelerine sahiptirler.

Dezavantajları

• Fırçalı motorlar, fırçaların rotorla temas ettiği noktalarda sürtünme ve aşınma yaşarlar. Bu durum, motorun ömrünü kısaltabilir ve bakım gereksinimini artırabilir.
• Fırçasız motorlar genellikle fırçalı motorlara kıyasla daha yüksek bir başlangıç maliyetine sahiptir. 
• Genel olarak Fırçalı motorlar, fırça ve komütatör gibi parçaların enerji kaybına neden olabilir. Bu durum motorun daha düşük bir verimlilikle çalışmasına yol açar ve enerji tüketimini artırır.
• Fırçasız motorların kontrolü, fırçalı motorlara göre daha karmaşık olabilir. Özellikle entegre devrelerin ve sensörlerin doğru şekilde programlanması ve ayarlanması gerekmektedir.
• Yapısı gereği Fırçalı motorların karbon fırçaları zamanla aşınır ve değiştirilmeleri gerekir. Bu durum bakım maliyetlerini artırabilir ve işletme sürekliliğini etkileyebilir.
• Fırçasız motorların kontrolü için güçlü elektronik devreler ve sürücüler gerekebilir. Bu da ek maliyet ve karmaşıklık anlamına gelir.
• Genel olarak fırçalı motorlar, fırçasız motorlara kıyasla daha sınırlı hız ve tork kontrolü sağlarlar. Bu durum  hassas uygulamalarda kullanıldığında performansın düşük olmasına neden olabilir.
• Genel manada Fırçasız motorlar, yüksek frekanslı elektrik sinyalleri nedeniyle elektriksel gürültü ve parazit oluşturabilirler. Bahsi geçen bu durum  diğer elektronik cihazlarla çalıştıklarında elektromanyetik uyumluluk sorunlarına yol açabilir.

Performans Açısından Fırçalı ve Fırçasız Motorlar

Fırçalı motorlar ve fırçasız motorlar performans açısından kıyaslandığında, fırçasız motorların fırçalı motorlara göre daha avantajlı olduğunu söyleyebiliriz. Bunun temel nedeni küçük forma, yüksek torka, daha hassas hıza ve konumlandırma için kompleks kontrole sahip olmasıdır diyebiliriz. Bu sayede de  fırçasız motor ısıyı da daha kolay dağıtır. Ancak  fırçalı motorlarda da yarık sayısı yüksek olduğu için tork dalgalanması daha da düşüktür. Bu nedenle de kullanılacak sektöre göre her iki motor türüde gayet avantajlı bir yapıya sahiptir.

Hangi Durumlarda Fırçalı Hangi Durumlar Fırçasız Servo Motor Kullanılmalı?

Şüphesiz ki motor tercihinde en çok merak edilen soruların başında gelen, “Hangi durumlarda hangi motor kullanılır?” sorusu için net bir şey söylemek gerekirse şöyle diyebiliriz;

• Eğer sektörünüz yüksek performansa ve karmaşık kontrol sistemlerine sahipse, fırçasız motor türleri tercih edilebilir.
• Anca sektörünüz için performans çokta önemli değil ve kararlı yük tutuşu gerektiren konumlandırma sistemlerine ihtiyaç duyuluyorsa, fırçalı motorları tercih edebilirsiniz.

Sizde kullanacağınız alana ve uygulama uygun servo motor tercihinde bulunacaksınız, Servonorm’un uzman ekibi ile iletişime geçebilirsiniz. Böylelikle uygun  fiyatlara sahip servo motorlara, hızlı bir şekilde sahip olabilirsiniz.