През последното десетилетие безчетковите постояннотокови двигатели (bldcs) все повече заменят четковите постояннотокови двигатели, особено в приложения, където се изискват високи скорости (над 12 000 rpm) и дълъг живот.
Но BLDC двигателите нямат всички предимства: BLDC двигателите предлагат просто управление и без зацепване, докато сложната структура на BLDC двигателите означава по-високи разходи - конвенционалните BLDC двигатели са с прорези, тоест намотките са навити в прорезите около статора .
В резултат на това беше разработен BLDC двигател с безслотова конструкция, който има 4 основни предимства пред конвенционалните BLDC двигатели с прорези.
Безслотовите BLDC двигатели използват безслотова конструкция. Намотките се навиват при отделна външна операция и след това се вкарват директно във въздушната междина по време на монтажа на двигателя.
При двигателите BLDC с прорези наличието на зъби на статора предотвратява минимизирането на общия размер на двигателя. Освен това, тъй като размерът на двигателя се свива, процесът на навиване става все по-труден. За разлика от тях безпрорезните безчеткови постояннотокови двигатели имат намотки, които са наклонени или аксиално фиксирани върху цилиндрична статорна сърцевина, което улеснява намаляването на размера.
Дизайнът без прорези също има предимства по отношение на разходите, тъй като намалява сложността и ядрото на статора е по-лесно за производство.
Въпреки че и двата дизайна могат да работят при скорости, много по-високи от четковите DC двигатели, дизайните с прорези и без прорези имат различни характеристики при високи скорости. За да се постигне механична стабилност при високи скорости (от 40 000 до 60 000 rpm), безслотовите ротори обикновено имат двуполюсен дизайн с постоянен магнит. В допълнение, поради наличието на голяма въздушна междина, когато двигателят работи с висока скорост, загубата на сърцевината на статора е ограничена до приемлив диапазон. Това означава, че безслотов BLDC двигател се възползва от безслотова статорна структура с относително ниски загуби в сърцевината и следователно висока плътност на мощността.
Всъщност, в ранните дни на безслотовия BLDC двигател, неговата плътност на мощността беше по-ниска от тази на еквивалентния двигател с прорези. Въпреки това, появата на високоенергийни постоянни магнити и техните алтернативни устройства за намагнитване намали разликата в производителността. Двигателите BLDC с прорези са по-малко способни да използват високоенергийни магнити поради по-дебелите зъби, необходими за увеличаване на магнитното натоварване на двигателя, което има ефект на намаляване на площта на процепа и по този начин на електрическото натоварване на двигателя.
Двигателите BLDC с прорези могат да осигурят по-висок въртящ момент от дизайните без прорези, тъй като дизайните с прорези могат да се справят с по-високи температури, което позволява да се произвежда повече въртящ момент. Въпреки това, поради насищането на магнитната верига по време на работа при претоварване, въртящият момент на двигателя се намалява и беззъбият в дизайна без прорези няма магнитно насищане, като по този начин осигурява по-добро претоварване.
Въпреки че безслотовите BLDC двигатели имат много предимства пред стандартните bldc, в практическите приложения безслотовите BLDC двигатели не винаги са най-добрият избор. Например безслотовите BLDC двигатели предлагат ниска индуктивност, което представлява предизвикателство за управление на движението. Ако се използва управление с широчинно-импулсна модулация (pwm), по-ниската индуктивност води до по-големи загуби на двигателя. Контроли с по-високи честоти на превключване (80 до 100 khz) или последователно компенсирана индуктивност могат да се използват за облекчаване на проблема с ниската индуктивност.
Всъщност различните BLDC моторни технологии са подходящи за различни приложения. Двигателите BLDC с прорези са подходящи за приложения като електрически превозни средства или домакински уреди, които изискват голям брой полюси и крайният размер не е проблем. Те също са предпочитани в тежки условия, тъй като бобините с прорези са по-лесни за защита и механично задържани от зъбите на статора. А за приложения, които изискват висока скорост и малък размер, като например в медицинско оборудване или преносими индустриални инструменти, безслотовите BLDC двигатели са по-добър избор, предлагайки най-доброто решение.
