Fırçasız DC ve step motorlar, klasik fırçalı DC motordan daha fazla dikkat çekebilir ancak klasik fırçalı DC motor, bazı uygulamalarda yine de daha iyi bir seçim olabilir.

Küçük bir DC motor (tipik olarak alt veya kesirli beygir gücü ünitesi) seçmek isteyen tasarımcıların çoğu, başlangıçta yalnızca iki seçeneğe bakar: fırçasız DC (BLDC) motor veya step motor.Hangisinin seçileceği uygulamaya bağlıdır; çünkü BDLC genellikle sürekli hareket için daha iyidir, step motor ise konumlandırma, ileri-geri ve durdurma/başlatma hareketi için daha uygundur.Her motor tipi, motor boyutuna ve özelliklerine bağlı olarak bir IC veya modül olabilen doğru kontrol cihazıyla gerekli performansı sağlayabilir.Bu motorlar, özel hareket kontrolü IC'lerine yerleştirilmiş "akıllı" bileşenlerle veya yerleşik donanım yazılımına sahip bir işlemciyle çalıştırılabilir.

Ancak bu BLDC motorların satıcılarının tekliflerine biraz daha yakından bakın ve neredeyse her zaman "sonsuza kadar" var olan fırçalanmış DC (BDC) motorlar da sunduklarını göreceksiniz.Bu motor düzenlemesi, her türden ilk elektrik motoru tasarımı olduğundan, elektrikle çalışan hareket gücü tarihinde uzun ve yerleşik bir yere sahiptir.Bu fırçalı motorların on milyonlarcası her yıl otomobiller gibi ciddi, önemsiz olmayan uygulamalar için kullanılıyor.

Fırçalı motorların ilk kaba versiyonları 1800'lerin başında tasarlandı ancak küçük, kullanışlı bir motora güç vermek bile zorlayıcıydı.Onlara güç sağlamak için gereken jeneratörler henüz geliştirilmemişti ve mevcut pillerin kapasitesi sınırlıydı, büyüktü ve yine de bir şekilde "yenilenmesi" gerekiyordu.Sonunda bu sorunlar aşıldı.1800'lerin sonlarında, onlarca ve yüzlerce beygir gücüne sahip fırçalı DC motorlar kuruldu ve genel kullanıma sunuldu;birçoğu bugün hala kullanılmaktadır.

Temel fırçalı DC motor, kendi kendini değiştiren bir cihaz olduğundan, çalışması için hiçbir "elektronik" gerektirmez.Çalışma prensibi basittir ve bu onun erdemlerinden biridir.Fırçalı DC motor, rotorun manyetik alanının (armatür olarak da adlandırılır) statora karşı polaritesini değiştirmek için mekanik komutasyon kullanır.Buna karşılık, statorun manyetik alanı ya elektromanyetik bobinler (tarihsel olarak) ya da modern, güçlü kalıcı mıknatıslar (birçok günümüz uygulaması için) tarafından geliştirilmiştir (Şekil 1).

Armatür üzerindeki rotor bobinleri ile statorun sabit alanı arasındaki manyetik alanın etkileşimi ve tekrarlanan tersine çevrilmesi, sürekli dönme hareketine neden olur.Rotor alanını tersine çeviren komütasyon eylemi, armatür bobinlerine dokunan ve onlara güç sağlayan fiziksel kontaklar (fırçalar adı verilen) aracılığıyla gerçekleştirilir.Motorun dönüşü yalnızca istenen mekanik hareketi sağlamakla kalmaz, aynı zamanda sabit stator alanına göre çekme/itmeyi tetiklemek için gereken rotor bobini polaritesinin anahtarlanmasını da sağlar; yine, DC beslemesi doğrudan stator alanına uygulandığından hiçbir elektronik parçaya ihtiyaç duyulmaz. stator bobini sargıları (varsa) ve fırçalar.

Temel hız kontrolü, uygulanan voltajın ayarlanmasıyla gerçekleştirilir, ancak bu, fırçalı motorun eksikliklerinden birine işaret eder: düşük voltaj hızı azaltır (amaç buydu) ve torku önemli ölçüde azaltır ki bu genellikle istenmeyen bir sonuçtur.Doğrudan DC raylarından güç alan fırçalı bir motorun kullanılması, özellikle hız kontrolüne ihtiyaç duyulduğunda, küçük oyuncakların ve animasyonlu ekranların çalıştırılması gibi yalnızca sınırlı veya kritik olmayan uygulamalarda genellikle kabul edilebilir.

Bunun aksine, fırçasız motor, mahfazanın iç kısmı etrafına sabitlenmiş bir dizi elektromanyetik bobine (kutup) sahiptir ve dönen mile (rotor) yüksek mukavemetli kalıcı mıknatıslar bağlanmıştır (Şekil 2).Kutuplara kontrol elektroniği (elektronik komütasyon - EC) tarafından sırayla enerji verildiğinde, rotoru çevreleyen manyetik alan döner ve böylece alanı takip etmeye zorlanan sabit mıknatıslarıyla rotoru çeker/iter.

BLDC motor kutuplarını tahrik eden akım bir kare dalga olabilir, ancak bu verimsizdir ve titreşime neden olur; bu nedenle çoğu tasarım, istenen elektrik verimliliği ve hareket hassasiyeti kombinasyonuna göre uyarlanmış bir şekle sahip bir rampa dalga biçimi kullanır.Ayrıca kontrolör, aşırı gerilim olmadan ve mekanik yük geçişlerine net yanıt vermeden hızlı ama sorunsuz başlatma ve durdurmalar için enerji veren dalga biçimine ince ayar yapabilir.Motor konumunu ve hızını uygulamanın ihtiyaçlarına göre eşleştiren farklı kontrol profilleri ve yörüngeler mevcuttur.

Düzenleyen: Lisa