In traditionele geborstelde DC-tachogeneratoren introduceert het mechanische contact tussen de borstels en de collector verschillende inherente nadelen.
Ten eerste verhogen de wrijving en slijtage tussen deze twee componenten de mechanische koppellossingen, wat resulteert in een hogere stictionkoppel (statische wrijving) bij het opstarten of bij lage snelheden. Dit heeft directe gevolgen voor het reactievermogen en de soepelheid van de motor bij lage snelheden.
Ten tweede veroorzaakt de spanningsval over het borstel-collector-interface een dode zone bij lage uitgangssnelheden, waarbij de gegenereerde spanning kleine variaties in de rotatiesnelheid niet nauwkeurig kan weerspiegelen. Bovendien kunnen tijdens de commutatie intermitterend of slecht contact tussen de borstels en de collectorsegmenten leiden tot boogvorming, vonken en elektrische discontinuïteit, wat radiofrequentie-ruis, elektromagnetische interferentie (EMI), hoogfrequente rimpelingen en een instabiele uitgangsspanning genereert.
 |
|
Zoals vermeld in de literatuur, “De schakelactie van de collector veroorzaakt meestal enige boogvorming die resulteert in elektrische ruis.” (GD-OTS, Brush-Type DC Motors Handbook)
De mechanische aard van het borstel-collectorcontact beperkt ook de betrouwbaarheid in zware bedrijfsomstandigheden. Onder omstandigheden met stof, trillingen, hoge rotatiesnelheid of lage luchtvochtigheid komen problemen zoals overmatige slijtage, opbouw van koolstofresidu en contactfalen vaak voor (Automate.org, Brushed DC Motor Tutorial).
Gezien deze nadelen is de overgang van gebostelde naar borstelloze DC-tachogeneratorontwerpen een belangrijke richting geworden voor het verbeteren van prestaties en betrouwbaarheid. De borstelloze DC-tachogenerator elimineert mechanisch contact tussen de borstels en de collector, waardoor wrijvingsverliezen, contactspanningsvallen en EMI-bronnen worden weggenomen. Deze structurele verandering verbetert de meetprecisie, stabiliteit en levensduur dramatisch.
Met de vooruitgang van moderne elektronische besturing en Hall-sensor technologie is het haalbaar geworden om borstelloze tachogeneratoren te ontwerpen die dezelfde externe kenmerken behouden - zoals spannings-snelheidslineariteit, behuizingsgrootte en montage-interfaces - als traditionele geborstelde modellen (Wikipedia, Brushless DC Electric Motor)
Daarom is voor DC-tachogeneratoren die werken in extreme omgevingen - zoals omstandigheden met lage snelheid, hoge snelheid, of stoffige en trillende omstandigheden - de beweging naar borstelloze technologie niet slechts een technische upgrade, maar een aanzienlijke verbetering van betrouwbaarheid, reductie van onderhoudskosten en signaalstabiliteit.
