De opkomst van borstelloze gelijkstroommotoren (BLDC) is in wezen hun algehele overtreffen van traditionele borstelmotoren op het gebied van structureel ontwerp, prestaties en bedrijfskosten. Traditionele borstelmotoren realiseren stroomcommutatie via het mechanische contact tussen borstels en commutatoren. Dit structurele defect maakt het voor hen moeilijk om doorbraken te realiseren op het gebied van kernindicatoren zoals efficiëntie, levensduur en betrouwbaarheid. Borstelloze gelijkstroommotoren daarentegen maken gebruik van elektronische commutatietechnologie, waarbij borstels en commutatoren volledig worden losgelaten. Dit lost de inherente problemen van traditionele motoren fundamenteel op en voldoet perfect aan de kerneisen van moderne industrieën aan motoren, namelijk "hoge efficiëntie, lange levensduur en laag energieverbruik".
Allereerst zijn de extreem lange levensduur en lage onderhoudskosten de belangrijkste troeven van borstelloze gelijkstroommotoren. De borstels en commutatoren van traditionele borstelmotoren slijten continu bij hoge wrijvingssnelheden, met een gemiddelde levensduur van slechts 1.000 tot 3.000 uur. In industriële omgevingen met continu bedrijf kan het nodig zijn om de machine maandelijks uit te schakelen om de borstels te vervangen, wat niet alleen de onderhoudskosten verhoogt, maar ook de productie-efficiëntie ernstig beïnvloedt. Borstelloze gelijkstroommotoren realiseren echter elektronische commutatie via Hall-sensoren en -regelaars, zonder mechanisch contact en slijtagedelen. Hun levensduur kan oplopen tot 10.000 tot 30.000 uur, wat 5 tot 10 keer zo lang is als die van traditionele borstelmotoren. Neem bijvoorbeeld stofzuigers voor huishoudelijk gebruik: producten met borstelmotoren verliezen doorgaans na 1 tot 2 jaar hun vermogen, terwijl de levensduur van stofzuigers met borstelloze motoren wel 5 tot 8 jaar kan bedragen. In deze periode is er vrijwel geen onderhoud nodig, waardoor de bedrijfskosten voor de gebruiker aanzienlijk worden verlaagd.
Ten tweede maken de hoge efficiëntie en energiebesparende eigenschappen ze concurrerender tegen de achtergrond van energietekorten. De borstelwrijving van traditionele borstelmotoren veroorzaakt 10% tot 20% energieverlies en de commutatievonken veroorzaken ook elektromagnetische interferentie, waardoor de energiebenuttingsefficiëntie verder wordt verlaagd. Hun algehele efficiëntie ligt meestal tussen 60% en 75%. Door het elimineren van mechanisch wrijvingsverlies kan de energieomzettingsefficiëntie van borstelloze gelijkstroommotoren worden verhoogd tot 85% tot 95%. Bij hetzelfde vermogen is hun stroomverbruik meer dan 30% lager dan dat van traditionele borstelmotoren. Neem bijvoorbeeld de transportbandmotor van een industriële assemblagelijn: een borstelloze gelijkstroommotor van 5 kilowatt draait 8.000 uur per jaar. Berekend op een industriële elektriciteitsprijs van 0,6 yuan per kWh, kan deze 7.200 yuan per jaar aan elektriciteitskosten besparen in vergelijking met een borstelmotor met hetzelfde vermogen. In het hulpmotorsysteem van nieuwe energievoertuigen verbetert het hoogrendement van borstelloze motoren direct de actieradius van de voertuigen. Hierdoor zijn ze de eerste keus van autofabrikanten.
De uitstekende regelprestaties en operationele stabiliteit stellen hen in staat zich aan te passen aan complexere scenario's. De snelheidsregeling van traditionele borstelmotoren is afhankelijk van het wijzigen van de ankerspanning, wat een lage nauwkeurigheid en lage reactiesnelheid met zich meebrengt, waardoor het moeilijk is om te voldoen aan de behoeften van nauwkeurige regeling. Borstelloze DC-motoren kunnen een nauwkeurige regeling van snelheid en koppel realiseren door middel van vectorregeltechnologie, met een breed snelheidsregelbereik tot 1:1000, en de reactietijd van stabiele werking bij lage snelheid tot onmiddellijke start bij hoge snelheid bedraagt slechts enkele milliseconden. Op het gebied van UAV's zorgt het nauwkeurige regelvermogen van borstelloze motoren voor een stabiele zweefvlucht en flexibele besturing van UAV's; in medische apparatuur voldoen hun lage trillings- en geluidsniveaus aan de strenge eisen van chirurgische instrumenten voor operationele stabiliteit. Bovendien zullen de commutatievonken die door traditionele borstelmotoren worden gegenereerd interfereren met omringende elektronische apparatuur, terwijl borstelloze motoren een betere elektromagnetische compatibiliteit hebben tijdens gebruik en kunnen worden toegepast in sectoren zoals communicatie en lucht- en ruimtevaart, die extreem hoge eisen stellen aan de elektromagnetische omgeving.
De geleidelijke eliminatie van kostennadelen heeft hun populariteit versneld. In de beginjaren was de prijs van borstelloze DC-motoren, vanwege de hoge kosten van controllers en Hall-sensoren, twee tot drie keer zo hoog als die van traditionele borstelmotoren, wat hun toepassing in het midden- en lage segment beperkte. Met de ontwikkeling van halfgeleidertechnologie zijn de kosten van motorcontrollerchips aanzienlijk gedaald. Tegelijkertijd heeft grootschalige productie de totale prijs van borstelloze motoren met meer dan 50% verlaagd ten opzichte van tien jaar geleden. In veel toepassingsscenario's zijn de initiële aankoopkosten van borstelloze motoren weliswaar iets hoger, maar in combinatie met hun extreem lange levensduur en energiebesparende voordelen, zijn de kosten over de volledige levenscyclus al lager dan die van traditionele borstelmotoren. Bijvoorbeeld, na het gebruik van borstelloze motoren in de afzuigventilatoren van professionele keukens, kunnen de jaarlijks bespaarde elektriciteits- en onderhoudskosten het initiële kostenverschil dekken, wat aanzienlijke economische voordelen op de lange termijn oplevert.
Natuurlijk hebben traditionele borstelmotoren in sommige eenvoudige scenario's die extreem kostengevoelig zijn en lage regelvereisten hebben (zoals speelgoed en kleine ventilatoren) nog steeds een zekere levensruimte. Vanuit het perspectief van technologische ontwikkelingen, met de voortdurende verbetering van motorregeltechnologie, breiden de toepassingsmogelijkheden van borstelloze gelijkstroommotoren zich echter voortdurend uit. Van dagelijks elektrisch gereedschap tot grote industriële apparatuur, van consumentenelektronica tot de nieuwe energiesector: borstelloze gelijkstroommotoren bevorderen de technologische innovatie van de gehele auto-industrie met hun onvervangbare voordelen en zijn uitgegroeid tot een onmisbaar kernonderdeel in de moderne industriële productie en het dagelijks leven.




