आधुनिक उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स में नवाचार को गति देने वाले छोटे डीसी मोटर्स अदृश्य शक्ति स्रोत के रूप में कार्य करते हैं। इनका संकुचित आकार और दक्षता उन्हें सटीक गति नियंत्रण की आवश्यकता वाले पोर्टेबल उपकरणों के लिए अनिवार्य बनाता है, व्यक्तिगत देखभाल उपकरणों से लेकर पहनने योग्य स्वास्थ्य मॉनिटर तक।
पीएम डीसी मोटर्स उन तंग जगहों के लिए विशेष रूप से अच्छी होती हैं जहाँ प्रत्येक मिलीमीटर मायने रखता है, जैसे वायरलेस इयरबड्स या स्मार्टफोन के अंदर के छोटे कैमरा तंत्र में। इन मोटर्स में अतिरिक्त फील्ड वाइंडिंग्स को हटा दिया गया है जो बहुत जगह घेरती थीं, जिसका अर्थ है कि वे पुराने मॉडलों की तुलना में लगभग 20 से 35 प्रतिशत छोटी हो सकती हैं। और इनके कॉम्पैक्ट आकार के बावजूद, पिछले साल के मोशन कंट्रोल ट्रेंड्स के अनुसार इनमें लगभग 15 mNm का टोर्क भी उपलब्ध होता है। पूरा पैकेज इतना पतला होता है कि आजकल के फोल्डिंग फोन और अन्य अत्यधिक पतले गैजेट्स द्वारा आवश्यक तंग 10mm से कम की सीमा के भीतर काम करना इंजीनियर्स के लिए वास्तव में आसान हो गया है।
प्रीमियम इलेक्ट्रिक टूथब्रश के 87% से अधिक 3–6V PMDC मोटर्स का उपयोग करते हैं जिनमें कस्टम प्लैनेटरी गियरहेड होते हैं, जो प्रति मिनट 7,000–30,000 दोलन प्रदान करते हैं और केवल 1.2–2.4W की खपत करते हैं। फिटनेस ट्रैकर में, 4mm व्यास की ब्रशलेस डीसी मोटर्स हैप्टिक फीडबैक सिस्टम को सक्षम करती हैं जो कॉइन सेल बैटरियों पर 18+ महीने तक काम करते हैं।
वोल्टेज चयन सीधे उपकरण के प्रदर्शन और बैटरी जीवन को प्रभावित करता है:
| वोल्टेज | सामान्य रनटाइम | सामान्य अनुप्रयोग |
|---|---|---|
| 3V | 60–90 दिन | वियरेबल्स, आईओटी सेंसर |
| 5V | 15–30 दिन | इलेक्ट्रिक शेवर, ग्रूमिंग उपकरण |
| 12V | 8–12 घंटे | बिना तार वाले वैक्यूम, पावर टूल |
2024 उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स डिज़ाइन रिपोर्ट में उल्लेखित अनुसार, USB-PD फास्ट चार्जिंग मानकों के साथ उनकी संगतता के कारण 5V ब्रशलेस डीसी मोटर्स अब नए स्मार्टफोन एक्सेसरीज़ डिज़ाइन के 68% में प्रभुत्व स्थापित कर चुके हैं।
कंप्यूटरों में पाए जाने वाले छोटे डीसी मोटर्स वास्तव में उन सभी गतिशील भागों को बहुत सटीकता से काम करने में सक्षम बनाते हैं। उदाहरण के लिए कूलिंग फैन—ये छोटे मोटर्स 3,000 आरपीएम से अधिक की गति से घूमकर हवा के प्रवाह को कुशलता से नियंत्रित करके ओवरहीटिंग से बचाते हैं, और इतने हल्के रहते हैं कि अनावश्यक वजन नहीं डालते। हार्ड ड्राइव की बात करें, तो निर्माता सुपर छोटे डीसी मोटर्स का उपयोग स्पिंडल को सटीक रूप से घुमाने के लिए करते हैं, जिसके कारण आज के एसएसडी 210 एमबी/से के आसपास की शानदार गति से डेटा स्थानांतरित कर सकते हैं। और प्रिंटर के बारे में भी मत भूलें! वे उच्च-रिज़ॉल्यूशन वाले उन शानदार प्रिंट्स पर आधा मिलीमीटर तक की सटीकता प्राप्त करने के लिए कागज को सटीक रूप से आगे बढ़ाने के लिए स्टेपर-संचालित डीसी मोटर्स पर निर्भर रहते हैं जिन्हें लोग बहुत पसंद करते हैं।
ब्रश वाली DC मोटर को अभी भी बजट-अनुकूल उपकरणों में आमतौर पर पाया जाता है क्योंकि इन्हें बनाना सस्ता होता है, जिसकी लागत आमतौर पर प्रत्येक के लिए लगभग 2 से 5 डॉलर होती है। हालाँकि, इन मोटरों को लगातार चलाने पर वे ज्यादा देर तक नहीं चलती हैं क्योंकि इनके अंदर के यांत्रिक भाग लगभग 1,000 से 3,000 घंटे के उपयोग के बाद घिस जाते हैं। दूसरी ओर, ब्रशरहित DC या BLDC मोटर अलग तरीके से काम करती हैं। ये धात्विक ब्रशों को पूरी तरह से हटा देती हैं और धारा को स्विच करने के लिए इलेक्ट्रॉनिक्स का उपयोग करती हैं, जिसका अर्थ है कि वे काफी अधिक समय तक चल सकती हैं - आमतौर पर बाहरी हार्ड ड्राइव जैसे ठीक से सील किए गए उपकरणों में 20,000 घंटे से अधिक समय तक। 2023 में किए गए हालिया परीक्षण में 120 शीतलन प्रशंसकों को देखा गया जो काम करना बंद कर चुके थे और एक दिलचस्प बात सामने आई: ब्रश वाली मोटरें अपने ब्रशरहित समकक्षों की तुलना में लगभग पाँच गुना अधिक बार विफल हो रही थीं, मुख्य रूप से समय के साथ कार्बन जमाव के कारण।
आजकल पेरिफेरल बाजार में BLDC मोटर्स की ओर एक बड़ा रुझान देखने को मिल रहा है। अपनाए जाने की दर में लगातार वृद्धि हो रही है, जो 2020 की शुरुआत से हर साल लगभग 18% की वृद्धि के साथ पहुंच गई है। इसका कारण क्या है? अधिक लोग चाहते हैं कि उनके उपकरण निष्क्रिय अवस्था में 5 वाट से कम ऊर्जा की खपत करें। उदाहरण के लिए, नए USB-C डॉकिंग स्टेशन—वे वास्तव में चार्जिंग और डेटा स्थानांतरण दोनों को एक साथ संभालने के लिए 12 वोल्ट ब्रशलेस मोटर्स का उपयोग करते हैं। लेकिन जो वास्तव में दिलचस्प है, वह है BLDC के मॉड्यूलर डिज़ाइन जो उपकरणों को छोटा कर रहे हैं। बिना प्रदर्शन में कमी के पोर्टेबल प्रिंटर अब 15% छोटे बनाए जा सकते हैं। और आवाज़ के स्तर के बारे में मत भूलिए, जो लगभग 35 डेसीबल के आसपास बने रहते हैं, जिससे वे व्यस्त कार्यालय के स्थानों के लिए बहुत अधिक उपयुक्त हो जाते हैं, जहाँ लगातार प्रिंटिंग अन्यथा सभी को परेशान कर देगी।
छोटे डीसी मोटर्स हॉबी इलेक्ट्रॉनिक्स में सटीकता और विश्वसनीयता प्रदान करते हैं, जहां कॉम्पैक्ट पावर स्रोत महत्वपूर्ण होते हैं। ये मोटर्स तीन प्रमुख क्षेत्रों में प्रभावशाली हैं:
एसी विकल्पों की तुलना में इनका 30%-50% छोटा आकार (रोबोटिक्स ट्रेंड्स 2023) 2 सेमी³ से कम के स्थानों में एकीकरण की अनुमति देता है— जो लघुकृत डिज़ाइन के लिए महत्वपूर्ण है।
आज दुकानों के शेल्फ पर बजट-अनुकूल खिलौनों के लिए, ब्रश किए गए स्थायी चुंबक DC मोटर्स अभी भी वही हैं जिन्हें निर्माता सबसे अधिक इस्तेमाल करते हैं। ब्रशलेस समकक्षों की तुलना में इन मोटर्स के उत्पादन की लागत लगभग दो तिहाई कम होती है, जो तब बहुत अंतर बना देता है जब मार्जिन तंग होते हैं। वोल्टेज आवश्यकताएँ भी काफी सीधी-सादी होती हैं, आमतौर पर उन छोटी बटन सेल या सामान्य AA और AAA बैटरियों के साथ ठीक से काम करती हैं जो अधिकांश घरों में पाई जाती हैं। बेशक, इन मोटर्स में समय के साथ घिस जाने वाले यांत्रिक ब्रश होते हैं, जिससे इनका जीवनकाल लगभग 200 से लेकर शायद 500 संचालन घंटे तक का होता है। लेकिन ईमानदारी से कहें तो, यह वास्तव में काफी पर्याप्त है, यह ध्यान में रखते हुए कि अधिकांश बच्चे किसी विशेष खिलौने से कितने समय तक खेलते हैं और फिर नए कुछ चीज़ की ओर बढ़ जाते हैं, आमतौर पर अधिकतम एक से दो वर्ष तक।
आधुनिक एसटीईएम शिक्षा किट में अब ब्रशलेस डीसी मोटर्स लगे होते हैं, जिनमें सुविधाजनक विशेषताओं की पूरी श्रृंखला होती है। अधिकांश में प्री-सोल्डर किए गए मोटर ड्राइवर, मानक 5V और 12V इनपुट कनेक्शन शामिल होते हैं, और ये पीडब्ल्यूएम गति नियंत्रण के साथ भी बहुत अच्छी तरह काम करते हैं। इसका छात्रों के लिए क्या अर्थ है? इसका अर्थ है कि इंटरनेट ऑफ थिंग्स रोबोट और स्वचालित प्रणालियों के निर्माण को बहुत आसान बना दिया गया है, क्योंकि अब जटिल सर्किट के साथ संघर्ष करने की आवश्यकता नहीं है। शिक्षकों के लिए ब्रशलेस डिज़ाइन एक और बड़ा फायदा है क्योंकि इन मोटर्स को लगातार कक्षा में महीनों उपयोग के बाद भी नियमित रखरखाव की आवश्यकता नहीं होती है। ये 1000 घंटे से अधिक समय तक लगातार लगभग 85 प्रतिशत दक्षता के साथ चलते रहते हैं। ऐसा इसलिए नहीं कि शीर्ष शैक्षिक आपूर्तिकर्ता ने अपनी उत्पाद लाइनों में उनके व्यापक उपयोग को शामिल करना शुरू कर दिया है।
छोटी ब्रश वाली DC मोटर्स उन पुराने स्कूल के यांत्रिक ब्रश के साथ-साथ कम्यूटेटर पर निर्भर करती हैं जो उनके माध्यम से बिजली प्रवाहित करने के लिए होते हैं। लेकिन यहाँ हमेशा कुछ घर्षण शामिल रहता है जो उनकी समग्र दक्षता को अधिकतम 70 से 80 प्रतिशत तक घटा देता है। इसके अलावा चलते समय वे काफी शोर करती हैं। ब्रशरहित संस्करण इन सभी समस्याओं को हल करते हैं और इन पुराने भागों को इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रकों से बदल देते हैं। कोई भौतिक संपर्क न होने का अर्थ है घटकों पर कम क्षरण और दक्षता में 85 से 95% के बीच की वृद्धि। इसलिए जब भी शांत संचालन सबसे महत्वपूर्ण होता है, तो ये ब्रशरहित मोटर्स बहुत अच्छे विकल्प होते हैं। ऐसी चीजों के बारे में सोचें जैसे चिकित्सा उपकरण जहाँ लगातार गुनगुनाहट एक समस्या होगी, या फिर वे छोटे IoT सेंसर जिन्हें बिना रखरखाव के वर्षों तक चलने की आवश्यकता होती है।
| विशेषता | ब्रश्डी डीसी मोटर | ब्रशलेस डीसी मोटर |
|---|---|---|
| कम्यूटेशन विधि | यांत्रिक ब्रश | इलेक्ट्रॉनिक कंट्रोलर |
| दक्षता | ≈80% | ≈95% |
| शोर स्तर | मध्यम से उच्च | न्यूनतम |
| जीवनकाल | 1,000–3,000 घंटे | 10,000–20,000 घंटे |
ब्रशलेस मॉडल में ब्रश आर्किंग की अनुपस्थिति से ज्वलनशील वातावरण में सुरक्षा में भी सुधार होता है। हालाँकि, खिलौनों के तंत्र या साधारण एक्चुएटर जैसे सरल, अस्थायी कार्यों के लिए ब्रश वाली मोटर्स लागत के लिहाज से फायदेमंद बनी हुई हैं।
जब छोटे DC मोटर्स को उनकी प्रणाली की आवश्यकताओं (जैसे 3V, 5V, या 12V) के साथ उचित ढंग से मिलाया जाता है, तो वे समान टोर्क प्रदर्शन बनाए रखते हुए कम ऊर्जा बर्बाद करते हैं। अंतर काफी महत्वपूर्ण भी हो सकता है—कुछ अध्ययनों में दिखाया गया है कि इसे सही तरीके से करने पर लगभग 20% कम ऊर्जा बर्बाद होती है। आजकल कई आधुनिक डिज़ाइन PWM नियंत्रकों का उपयोग करते हैं, जो मूल रूप से मोटर की गति को दक्षता खोए बिना नियंत्रित करने की अनुमति देते हैं। इसका अर्थ है कि स्मार्टफोन और अन्य गैजेट जैसे उपकरण एक चार्ज पर लंबे समय तक चलते हैं। पुरानी निश्चित वोल्टेज प्रणालियों की तुलना में, बैटरी जीवन में अक्सर 30% से 40% तक का सुधार होता है। उदाहरण के लिए वियरेबल तकनीक लें—अधिकांश स्मार्टवॉच अब इन PWM नियंत्रित 3V मोटर्स पर चलती हैं और केवल एक छोटी कॉइन सेल बैटरी पर 50 घंटे से अधिक समय तक चल सकती हैं, जो पारंपरिक तरीकों के साथ असंभव होता।
आजकल, ब्रशहीन डीसी या BLDC मोटर्स अधिकांश कम शक्ति वाले अनुप्रयोगों पर कब्जा कर रहे हैं क्योंकि वे लगभग 85 से 92 प्रतिशत दक्षता के साथ चलते हैं। यह वास्तव में पारंपरिक ब्रश वाले मोटर्स की तुलना में लगभग 25% बेहतर है, जिससे निर्माताओं के लिए इन्हें काफी आकर्षक बना दिया गया है। सीलबंद इलेक्ट्रॉनिक्स जैसे स्मार्ट घर सेंसर में पाए जाने वाले उपकरणों में उत्पन्न होने वाली कम ऊष्मा विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। ऐसे उपकरणों के अंदर तापमान में केवल एक डिग्री सेल्सियस की कमी ही घटकों के आयुष्य को क्षेत्र परीक्षणों के अनुसार दोगुना कर सकती है। हालाँकि, जो वास्तव में दिलचस्प है, वह हाल के वर्षों में दुर्लभ पृथ्वी चुंबक तकनीक में आए सुधार हैं, जिन्होंने 5 वोल्ट BLDC मोटर्स को 0.15 न्यूटन मीटर टॉर्क उत्पन्न करने जैसे प्रभावशाली विनिर्देश प्रदान करने की अनुमति दी है, जबकि 20 हजार चक्कर प्रति मिनट की गति से घूम रहा है। इस तरह का प्रदर्शन विभिन्न क्षेत्रों में बढ़ती आवश्यकताओं को पूरा करता है, जिसमें चिकित्सा उपकरण और इंटरनेट ऑफ थिंग्स हार्डवेयर शामिल हैं, जहाँ संकुचित लेकिन शक्तिशाली मोटर्स बढ़ती तरह से आवश्यक बन रहे हैं।
तीन नवाचार छोटी डीसी मोटर तकनीक को पुनः आकार दे रहे हैं:
मॉड्यूलर, सेंसर युक्त मोटर्स की ओर परिवर्तन उद्योग के प्रक्षेपण के अनुरूप है, जो 2028 तक उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स में बीएलडीसी अपनाने में वार्षिक 17% की वृद्धि का अनुमान लगाता है।
हॉट न्यूजकॉपीराइट © 2025 चांगवेई ट्रांसमिशन (जियांगसू) कं, लिमिटेड द्वारा — गोपनीयता नीति
EN
