How a Low-Cost Brushed Motor Pump Achieves Brushless Motor Lifespan?

I. Industry Background and Technical Challenges

1.1 Lifespan Difference Between Brushed and Brushless Motors

In applications such as micro pumps, medical devices, small appliances, and industrial fluid control, motors serve as the core driving component. Their lifespan and performance stability directly determine the operational lifecycle and maintenance costs of the system. Conventionally, brushed motors typically last between 500 to 2,000 hours, while brushless motors can easily achieve 5,000 hours or more. This disparity has led to the widespread adoption of brushless motors in high-load, high-frequency applications.

1.2 The Cost Paradox: Performance vs. Affordability

Despite the reliability and efficiency advantages of brushless motors, their high manufacturing cost (30-50% higher than brushed solutions) limits their deployment in 

cost-sensitive scenarios. The industry faces a persistent dilemma: higher  performance  demands higher costs.

1.3 Hilin’s Technological Vision

Hilin Technology is committed to breaking this deadlock through engineering innovation. We propose a high-performance, long-life brushed motor pump solution that significantly extends the lifespan of traditional brushed motors without substantially increasing costs, redefining their value in high-intensity applications.

II. Core Technical Approaches

2.1 Power-Lifetime Coupling Modeling

Objective: Establish a mathematical model to predict the lifespan trends of brushed motors under different operating conditions, enabling quantitative design.

Methods & Achievements:

1)Developed a multi-physics simulation model integrating thermal, electrical, mechanical, and wear  processes.

2)Implemented neural network-based regression prediction to fit lifespan trends under multi-load and multi-voltage conditions.

3)Validated model accuracy (<8% error between experiments and simulations) for practical engineering applications.

2.2 High-Precision Dynamic Balancing Rotor System

Objective: Reduce vibration-induced wear between brushes and commutators, improving operational stability.

Key Measures:

1）Laser balancing + symmetrical structural design, achieving G1-grade dynamic balance (ISO 1940).

2）Vibration testing confirmed a 33% reduction in rotor oscillation amplitude.

3)Extended brush contact lifespan by mitigating brush bounce, arcing, and ablation failures.

2.3 Radial Runout Suppression Structure

Objective: Optimize structural mechanics to minimize shaft deflection, ensuring stable and consistent brush-commutator contact.

Key Designs:

1)High-rigidity bearings + flexible preload system, limiting radial runout to <15 μm.

2)Diaphragm suspension system with damping elements to absorb transient shocks and eccentric force fluctuations.

3) Added a third bearing, reducing rear bearing load by 40%.

4)Reduced unit wear rate through stable brush contact.

2.4 Brush Wear Accelerated Testing Platform

Objective: Quantify brush lifespan via accelerated aging tests, enhancing development efficiency and prediction accuracy.

Platform Features:

1)Real-time monitoring of contact pressure, temperature rise, resistance, and wear state.

2)Image recognition algorithms for 0.05 mm precision non-contact wear measurement.

3)60x accelerated testing compresses traditional 6-month lifespan validation into 30 days.

III. Performance Validation & Commercial Value

3.1 Significant Lifespan Improvement

1)Brushed pump lifespan increased from 1,000 hours to 3,000–5,000 hours.

2)Validated in 7×24 continuous operation with stable performance.

3)>70% reduction in lifecycle failure rates.

3.2 Lower Total Cost of Ownership (TCO)

1)30% cost savings vs. brushless solutions while retaining brushed motor affordability.

2)40% lower TCO due to reduced replacement and maintenance frequency.

3)Ideal for cost-sensitive industries (smart appliances, shared devices, portable medical equipment).

IV. Conclusion: Engineering Innovation Breaks Industry Barriers

Hilin Technology has shattered the industry myth that “low cost = short lifespan” through systematic engineering optimization, delivering brushless-level longevity at brushed motor prices. As industries like industrial automation, smart appliances, and medical devices increasingly demand “performance democratization,” Hilin’s solutions are driving market transformation with reliability and cost advantages.

Moving forward, Hilin will continue advancing core drive technologies and intelligent testing platforms, bringing more “game-changing” products to market and creating sustainable value for global customers.

V. Product Recommendations: High-Performance Brushed Diaphragm Pumps

5.1 D15L-DC Compact Diaphragm Pump

Ping-pong ball size, 1.4 LPM flow rate, 3,000-hour lifespan.

5.2 D50VS-DC High-Vacuum Diaphragm Pump

Fist-sized, -91 kPa vacuum, 7×24 continuous operation at peak vacuum, 5,000-hour lifespan.

5.3 D70VS-DC High-Flow Diaphragm Pump

50 LPM flow rate, -80 kPa vacuum, 7×24 continuous operation, 3,000-hour lifespan (full load) / 5,000-hour (no load).