Lựa chọn động cơ cho xe lăn điện: Phân tích thực tế về công nghệ có chổi than và không chổi than

Cách các khác biệt cốt lõi trong hệ thống truyền động ảnh hưởng đến quyết định mua sắm toàn cầu

Động cơ có chổi than: Lựa chọn thực tế của công nghệ đã được kiểm chứng

Động cơ có chổi than, sử dụng các chổi than carbon để dẫn dòng điện qua phần ứng quay, đã được phát triển trong hơn một thế kỷ. Những động cơ này tạo ra mô-men xoắn cao ngay lúc khởi động và đặc biệt phù hợp với địa hình đồi núi có độ dốc lớn hơn 8 độ. Dữ liệu thử nghiệm cho thấy rằng ở cùng một công suất, động cơ có chổi than phản ứng nhanh hơn 0,3 giây so với động cơ không chổi than khi leo dốc.

Tuy nhiên, sau hàng nghìn đến hơn 10.000 giờ hoạt động liên tục, các chổi than sẽ bị mài mòn và cần được thay thế. Trong môi trường ẩm ướt hoặc nhiều bụi, tốc độ mài mòn chổi than có thể tăng nhanh thêm 30%. Chi phí bảo trì chủ yếu tập trung vào việc thay chổi than (khoảng 5 USD mỗi chiếc) và làm sạch thường xuyên cặn than trên phần ứng. Những động cơ này yêu cầu kỹ năng bảo trì tối thiểu và có thể được vận hành bởi các kỹ thuật viên cơ sở tại các nước đang phát triển.

Hiện tại, động cơ có chổi than chủ yếu được sử dụng trong hai trường hợp: thứ nhất, các dự án mua sắm chính phủ tại các khu vực đồi núi như Đông Nam Á và Mỹ Latinh, nơi chúng có khả năng thích nghi cao với điều kiện đường xá phức tạp và dễ bảo trì; và thứ hai, tại các vùng cực lạnh (ví dụ như một số khu vực Bắc Âu), nơi chúng vẫn duy trì hiệu suất khởi động ngay cả ở nhiệt độ thấp tới -40 độ C.

Động cơ không chổi than: Giải pháp hiện đại, hiệu quả và yên tĩnh

Động cơ không chổi than sử dụng bộ điều khiển điện tử để chuyển mạch dòng điện, loại bỏ các thành phần tiếp xúc vật lý. Thiết kế này nâng cao hiệu suất chuyển đổi năng lượng lên hơn 85%, kéo dài tuổi thọ pin từ 15%–20% so với động cơ có chổi than cùng dung lượng pin.

Do không có ma sát cơ học, việc bảo trì định kỳ chỉ giới hạn ở việc tra dầu bạc đạn mỗi hai năm, dẫn đến tuổi thọ lý thuyết vượt quá 20.000 giờ. Tuy nhiên, do là bộ phận chính, bộ điều khiển điện tử có thể chiếm tới 15% tổng chi phí sửa chữa xe. Cần đặc biệt lưu ý đến khả năng tản nhiệt trong môi trường nhiệt độ cao—một số mẫu xe có thể kích hoạt chế độ bảo vệ quá nhiệt khi nhiệt độ vượt quá 50°C.

Hoạt động êm ái của động cơ không chổi than (dưới 45 decibel) khiến chúng trở nên phổ biến ở hai thị trường: các cộng đồng nghỉ hưu cao cấp tại châu Âu và Hoa Kỳ ưu tiên sử dụng do quy định kiểm soát tiếng ồn; và các nhà cung cấp dịch vụ cho thuê như sân bay và khách sạn đánh giá cao lợi thế về chi phí vận hành và bảo trì nhờ tỷ lệ hỏng hóc thấp. Đối với người dùng hàng hóa hàng không, thiết kế nhẹ của chúng cũng giúp giảm các khoản phí phụ trội do trọng lượng vượt mức.