DC i koračni motori bez četkica mogu dobiti više pažnje od klasičnog brušenog DC motora, ali potonji bi ipak mogao biti bolji izbor u nekim aplikacijama.

Većina dizajnera koji žele da odaberu mali DC motor – tipično jedinicu pod- ili frakcijske konjske snage – obično u početku gledaju na samo dvije opcije: DC (BLDC) motor bez četkica ili koračni motor.Koji od njih odabrati ovisi o aplikaciji, jer je BDLC općenito bolji za kontinuirano kretanje, dok je koračni motor bolje prilagođen za pozicioniranje, naprijed-nazad i stop/start kretanje.Svaki tip motora može isporučiti potrebne performanse s pravim kontrolerom, koji može biti IC ili modul ovisno o veličini i specifičnostima motora.Ovi motori se mogu pokretati pomoću “pametnih” ugrađenih u namjenske IC-ove za kontrolu pokreta ili procesora sa ugrađenim firmverom.

Ali pogledajte malo pažljivije ponudu dobavljača ovih BLDC motora i vidjet ćete da gotovo uvijek nude i brušene DC (BDC) motore, koji su prisutni “oduvijek”.Ovaj raspored motora ima dugo i utvrđeno mjesto u povijesti elektromotorne snage, jer je to bio prvi dizajn elektromotora bilo koje vrste.Desetine miliona ovih brušenih motora koristi se svake godine za ozbiljne, netrivijalne aplikacije kao što su automobili.

Prve grube verzije brušenih motora osmišljene su u ranim 1800-im, ali pogon čak i malog korisnog motora bio je izazov.Generatori potrebni za njihovo napajanje još nisu bili razvijeni, a dostupne baterije su imale ograničen kapacitet, velike veličine i još su se morale nekako „dopuniti“.Na kraju, ovi problemi su prevaziđeni.Do kasnih 1800-ih, postavljeni su brušeni DC motori u rasponu od desetina i stotina konjskih snaga i u opštoj upotrebi;mnogi se i danas koriste.

Osnovni brušeni DC motor ne zahtijeva “elektroniku” da bi funkcionirao, jer je uređaj koji samo-komutira.Princip rada je jednostavan, što je jedna od njegovih vrlina.Brušeni DC motor koristi mehaničku komutaciju za promjenu polariteta magnetnog polja rotora (koji se naziva i armatura) u odnosu na stator.Nasuprot tome, magnetsko polje statora razvijaju ili elektromagnetne zavojnice (povijesno) ili moderni, snažni trajni magneti (za mnoge današnje implementacije) (slika 1).

Interakcija i ponavljajući preokret magnetnog polja između zavojnica rotora na armaturi i fiksnog polja statora induciraju kontinuirano rotacijsko kretanje.Akcija komutacije koja preokreće polje rotora ostvaruje se preko fizičkih kontakata (zvanih četkica), koji dodiruju i dovode snagu na zavojnice armature.Rotacija motora ne samo da obezbeđuje željeno mehaničko kretanje, već i preklapanje polariteta zavojnice rotora potrebnog za induciranje privlačenja/odbijanja u odnosu na fiksno polje statora – opet, nije potrebna nikakva elektronika, jer se DC napajanje primenjuje direktno na namotaje zavojnice statora (ako ih ima) i četke.

Osnovna kontrola brzine se postiže podešavanjem primijenjenog napona, ali to ukazuje na jedan od nedostataka brušenog motora: niži napon smanjuje brzinu (što je bila namjera) i dramatično smanjuje moment, što je obično neželjena posljedica.Upotreba brušenog motora koji se napaja direktno iz DC tračnica općenito je prihvatljiva samo u ograničenim ili nekritičnim aplikacijama kao što su rad s malim igračkama i animiranim ekranima, posebno ako je potrebna kontrola brzine.

Nasuprot tome, motor bez četkica ima niz elektromagnetnih zavojnica (polova) fiksiranih na mjestu oko unutrašnjosti kućišta, a trajni magneti visoke čvrstoće pričvršćeni su na rotirajuću osovinu (rotor) (slika 2).Kako se polovi napajaju u nizu od strane upravljačke elektronike (elektronska komutacija – EC), magnetsko polje koje okružuje rotor rotira i tako privlači/odbija rotor svojim fiksnim magnetima, koji je primoran da prati polje.

Struja koja pokreće polove BLDC motora može biti kvadratni val, ali to je neefikasno i inducira vibracije, tako da većina dizajna koristi ramping valni oblik sa oblikom prilagođenim željenoj kombinaciji električne efikasnosti i preciznosti kretanja.Dalje, kontroler može fino podesiti talasni oblik za brzo, ali glatko pokretanje i zaustavljanje bez prekoračenja i oštar odgovor na mehaničke tranzijente opterećenja.Dostupni su različiti kontrolni profili i trajektorije koje odgovaraju poziciji motora i brzini prema potrebama aplikacije.

Uredila Lisa