עלייתם של מנועי DC ללא מברשות (BLDC) היא למעשה עקיפה מלאה שלהם של מנועי מברשות מסורתיים מבחינת תכנון מבני, ביצועים ועלויות תפעול. מנועים מסורתיים עם מברשות מממשים קומוטציה של זרם באמצעות מגע מכני בין מברשות לקומוטטורים. פגם מבני זה מקשה עליהם לבצע פריצות דרך במדדים מרכזיים כמו יעילות, חיי שירות ואמינות. לעומת זאת, מנועי DC ללא מברשות מאמצים טכנולוגיית קומוטציה אלקטרונית, וזנחים לחלוטין את המברשות והקומוטטורים, מה שפותר באופן מהותי את הבעיות הטבועות במנועים מסורתיים ועונה בצורה מושלמת על הדרישות המרכזיות של התעשיות המודרניות למנועים, דהיינו "יעילות גבוהה, חיי שירות ארוכים וצריכת אנרגיה נמוכה".
ראשית, חיי השירות הארוכים במיוחד ועלות התחזוקה הנמוכה הם "קלפי הניצחון" של מנועי DC ללא מברשות. המברשות והקומוטטורים של מנועי מברשות מסורתיים נשחקים ברציפות במהלך חיכוך במהירות גבוהה, עם חיי שירות כלליים של 1,000 עד 3,000 שעות בלבד. בתרחישים תעשייתיים עם פעולה רציפה, ייתכן שיהיה צורך לכבות את המכונה כדי להחליף את המברשות מדי חודש, מה שלא רק מגדיל את עלויות התחזוקה אלא גם משפיע קשות על יעילות הייצור. מנועי DC ללא מברשות, לעומת זאת, מממשים קומוטציה אלקטרונית באמצעות חיישני הול ובקרים, ללא כל מגע מכני וחלקי שחיקה. חיי השירות שלהם יכולים להגיע ל-10,000 עד 30,000 שעות, שהם פי 5 עד 10 מזה של מנועי מברשות מסורתיים. אם ניקח לדוגמה שואבי אבק ביתיים, מוצרים המשתמשים במנועים עם מברשות חווים בדרך כלל ירידה בהספק לאחר 1 עד 2 שנים של שימוש, בעוד שאלו המצוידים במנועים ללא מברשות יכולים להיות בעלי חיי שירות ארוכים ל-5 עד 8 שנים, כמעט ללא צורך בתחזוקה במהלך תקופה זו, מה שמפחית מאוד את עלויות התפעול של המשתמש.
שנית, היעילות הגבוהה וחיסכון באנרגיה הופכים אותם לתחרותיים יותר על רקע מחסור באנרגיה. חיכוך המברשת של מנועים מסורתיים עם מברשות יגרום לאובדן אנרגיה של 10% עד 20%, וניצוצות הקומוטציה יגרמו גם הם להפרעות אלקטרומגנטיות, מה שמפחית עוד יותר את יעילות ניצול האנרגיה. היעילות הכוללת שלהם היא בדרך כלל בין 60% ל-75%. בשל ביטול אובדן החיכוך המכני, ניתן להגדיל את יעילות המרת האנרגיה של מנועי DC ללא מברשות ל-85% עד 95%. תחת אותה תפוקת חשמל, צריכת החשמל שלהם נמוכה ביותר מ-30% מזו של מנועים מסורתיים עם מברשות. אם ניקח לדוגמה את מנוע המסוע של פס הרכבה תעשייתי, מנוע DC ללא מברשות בהספק של 5 קילוואט פועל במשך 8,000 שעות בשנה. לפי מחיר חשמל תעשייתי של 0.6 יואן לקוט"ש, ניתן לחסוך 7,200 יואן בעלויות החשמל בשנה בהשוואה למנוע עם מברשות באותו הספק. במערכת מנועי העזר של כלי רכב בעלי אנרגיה חדשה, תכונת היעילות הגבוהה של מנועים ללא מברשות משפרת באופן ישיר את טווח השיוט של כלי הרכב, מה שהופך אותם לבחירה המרכזית של יצרני רכב.
ביצועי הבקרה המעולים ויציבות התפעול מאפשרים להם להסתגל לתרחישים מורכבים יותר. ויסות המהירות של מנועים מסורתיים עם מברשות מסתמך על שינוי מתח הארמטורה, בעל דיוק ויסות מהירות נמוך ומהירות תגובה איטית, מה שמקשה על עמידה בדרישות הבקרה המדויקת. מנועי DC ללא מברשות יכולים לממש שליטה מדויקת במהירות ובמומנט באמצעות טכנולוגיית בקרת וקטור, עם טווח ויסות מהירות רחב של עד 1:1000, וזמן התגובה מפעולה יציבה במהירות נמוכה להפעלה מיידית במהירות גבוהה הוא רק כמה מילישניות. בתחום הכטב"מים, יכולת הבקרה המדויקת של מנועים ללא מברשות מבטיחה ריחוף יציב והיגוי גמיש של כטב"מים; בציוד רפואי, מאפייני הרטט הנמוך והרעש הנמוך שלהם עומדים בדרישות המחמירות של מכשירים כירורגיים ליציבות תפעול. בנוסף, ניצוצות הקומוטציה שנוצרים על ידי מנועים מסורתיים עם מברשות יפריעו לציוד אלקטרוני שמסביב, בעוד שלמנועים ללא מברשות יש תאימות אלקטרומגנטית טובה יותר במהלך הפעולה וניתן ליישם אותם בתחומים כמו תקשורת וחלל, בעלי דרישות גבוהות ביותר לסביבה האלקטרומגנטית.
הביטול ההדרגתי של חסרונות העלות האיץ את הפופולריות שלהם. בימים הראשונים, עקב העלות הגבוהה של בקרים וחיישני הול, מחירם של מנועי DC ללא מברשות היה פי 2 עד 3 מזה של מנועי מברשות מסורתיים, מה שהגביל את יישומם בשוק הבינוני-נמוך. עם התפתחות טכנולוגיית המוליכים למחצה, עלות שבבי בקרי המנוע ירדה משמעותית. במקביל, ייצור בקנה מידה גדול הפחית את המחיר הכולל של מנועים ללא מברשות ביותר מ-50% בהשוואה לעשר שנים קודם לכן. בתרחישי יישום רבים, למרות שעלות הרכישה הראשונית של מנועים ללא מברשות גבוהה במקצת, בשילוב עם חיי השירות הארוכים במיוחד שלהם ויתרונות חיסכון באנרגיה, עלות מחזור החיים המלא כבר נמוכה מזו של מנועים ללא מברשות מסורתיים. לדוגמה, לאחר שימוש במנועים ללא מברשות במאווררי פליטה של מטבחים מסחריים, עלויות החשמל והתחזוקה הנחסכות מדי שנה יכולות לכסות את הפרש העלות הראשונית, ולהראות יתרונות כלכליים משמעותיים לטווח ארוך.
כמובן, בתרחישים פשוטים מסוימים, בעלי רמת עלות נמוכה במיוחד ודרישות בקרה נמוכות (כגון צעצועים ומאווררים קטנים), למנועים מסורתיים עם מברשות עדיין יש מרחב מחיה מסוים. עם זאת, מנקודת מבט של מגמות פיתוח טכנולוגי, עם השדרוג המתמיד של טכנולוגיית בקרת המנועים, גבולות היישום של מנועי DC ללא מברשות מתרחבים כל הזמן. מכלי עבודה חשמליים יומיומיים ועד ציוד תעשייתי גדול, מאלקטרוניקה צרכנית ועד לתעשיית האנרגיה החדשה, מנועי DC ללא מברשות מקדמים את החדשנות הטכנולוגית של תעשיית הרכב כולה עם יתרונותיהם הבלתי ניתנים להחלפה, והפכו לרכיב כוח ליבה הכרחי בייצור התעשייתי המודרני ובחיי היומיום.




