I løpet av det siste tiåret har børsteløse likestrømsmotorer (bldc) i økende grad erstattet børstede likestrømsmotorer, spesielt i applikasjoner der høye hastigheter (over 12 000 o / min) og lang levetid kreves.
Men BLDC-motorer har ikke alle fordelene: BLDC-motorer tilbyr enkel kontroll og ingen cogging, mens BLDC-motorers komplekse struktur betyr høyere kostnader - konvensjonelle BLDC-motorer er slissede design, det vil si at spolene vikles i sporene rundt statoren.
Som et resultat ble det utviklet en BLDC-motor med sporløs design, som har 4 store fordeler i forhold til konvensjonelle slissede BLDC-motorer.
Slotless BLDC-motorer bruker en sporløs design. Spolene vikles i en separat ekstern operasjon og settes deretter direkte inn i luftspalten under motormontering.
I slissede BLDC-motorer forhindrer tilstedeværelsen av statentenner at motorens totale størrelse minimeres. I tillegg, ettersom størrelsen på motoren krymper, blir viklingsprosessen stadig vanskeligere. I motsetning til dette har sporløse børsteløse DC-motorer viklinger som er skrå eller aksialt festet på en sylindrisk statorkjerne, noe som gjør størrelsesreduksjonen enklere.
Den sporløse designen har også kostnadsfordeler da det reduserer kompleksiteten og statorkjernen er enklere å produsere.
Mens begge designene kan operere med hastigheter som er mye høyere enn børstede DC-motorer, har slissede og sporløse design forskjellige egenskaper ved høye hastigheter. For å oppnå mekanisk stabilitet ved høye hastigheter (fra 40 000 til 60 000 o / min), har sporløse rotorer vanligvis en topolet permanent magnetdesign. I tillegg, på grunn av eksistensen av det store luftspaltet, når motoren går med høy hastighet, er tapet av statorkjernen begrenset til et akseptabelt område. Dette betyr at en sporløs BLDC-motor drar nytte av en sporløs statorstruktur med relativt lave kjernetap og derfor høy effekttetthet.
Faktisk, i de tidlige dagene av sporløs BLDC-motordesign, var effekttettheten lavere enn for den tilsvarende slissemotoren. Imidlertid har adventen av høy-energi permanente magneter og deres alternative magnetiseringsanordninger redusert ytelsesgapet. Slotted BLDC-motorer er mindre i stand til å bruke høyenergimagneter på grunn av de tykkere tennene som kreves for å øke den magnetiske belastningen på motoren, noe som reduserer sporets område og dermed den elektriske belastningen på motoren.
Slotted BLDC-motorer kan gi høyere dreiemoment enn sporløse design fordi slotted design kan håndtere høyere temperaturer, slik at mer dreiemoment kan produseres. På grunn av metningen av magnetkretsen under overbelastning reduseres motorens dreiemoment, og den tannløse i sporløs design har ingen magnetisk metning, og gir dermed en bedre overbelastning.
Selv om sporløse BLDC-motorer har mange fordeler i forhold til standard bldc-er, er sporløse BLDC-motorer i praktiske applikasjoner ikke alltid det beste valget. For eksempel tilbyr sporløse BLDC-motorer lav induktans, noe som utgjør en utfordring for bevegelseskontroll. Hvis pulsbreddemodulasjon (pwm) brukes, resulterer lavere induktans i høyere motortap. Kontroller med høyere koblingsfrekvenser (80 til 100 khz) eller seriekompensert induktans kan brukes til å lindre problemet med lav induktans.
Faktisk er forskjellige BLDC-motorteknologier egnet for forskjellige applikasjoner. Slotted BLDC-motorer er egnet for applikasjoner som elektriske kjøretøy eller husholdningsapparater som krever et høyt antall poler, og endelig størrelse er ikke et problem. De foretrekkes også i tøffe miljøer, da de slissede designspolene er lettere å beskytte og holdes mekanisk av statortennene. Og for bruksområder som krever høy hastighet og liten størrelse, for eksempel i medisinsk utstyr eller bærbare industriverktøy, er sporløse BLDC-motorer et bedre valg, og tilbyr den beste løsningen.