V posledním desetiletí bezkomutátorové stejnosměrné motory (bldcs) stále více nahrazovaly kartáčované stejnosměrné motory, zejména v aplikacích, kde jsou vyžadovány vysoké otáčky (nad 12 000 ot./min.) a dlouhá životnost.
Ale BLDC motory nemají všechny výhody: BLDC motory nabízejí jednoduché ovládání a žádné ozubení, zatímco složitá konstrukce BLDC motorů znamená vyšší náklady – konvenční BLDC motory jsou štěrbinové konstrukce, to znamená, že cívky jsou navinuty ve štěrbinách kolem statoru. .
V důsledku toho byl vyvinut BLDC motor s bezdrážkovou konstrukcí, který má 4 hlavní výhody oproti běžným štěrbinovým BLDC motorům.
Bezdrážkové motory BLDC používají bezdrážkovou konstrukci. Cívky se navíjejí v samostatné externí operaci a poté se vkládají přímo do vzduchové mezery při montáži motoru.
U štěrbinových BLDC motorů přítomnost zubů statoru brání minimalizaci celkové velikosti motoru. Navíc, jak se velikost motoru zmenšuje, proces navíjení je stále obtížnější. Naproti tomu bezdrážkové bezkomutátorové stejnosměrné motory mají vinutí, která jsou šikmá nebo axiálně upevněná na válcovém jádru statoru, což usnadňuje redukci velikosti.
Bezdrážková konstrukce má také výhody z hlediska nákladů, protože snižuje složitost a jádro statoru se snadněji vyrábí.
Zatímco obě provedení mohou pracovat při rychlostech mnohem vyšších než kartáčované stejnosměrné motory, drážková a bezdrátová provedení mají při vysokých rychlostech odlišné vlastnosti. Pro získání mechanické stability při vysokých rychlostech (od 40 000 do 60 000 ot./min.) mají bezdrážkové rotory obvykle dvoupólovou konstrukci s permanentními magnety. Navíc kvůli existenci velké vzduchové mezery, když motor běží vysokou rychlostí, je ztráta jádra statoru omezena na přijatelný rozsah. To znamená, že bezdrážkový BLDC motor těží z konstrukce statoru bez štěrbiny s relativně nízkými ztrátami v jádře, a tedy vysokou hustotou výkonu.
Ve skutečnosti byla v počátcích konstrukce bezdrážkového motoru BLDC jeho výkonová hustota nižší než u ekvivalentního štěrbinového motoru. Nástup vysokoenergetických permanentních magnetů a jejich alternativních magnetizačních zařízení však mezeru ve výkonu zmenšil. Drážkové BLDC motory jsou méně schopné používat vysokoenergetické magnety kvůli silnějším zubům potřebným pro zvýšení magnetického zatížení motoru, což má za následek zmenšení plochy štěrbiny a tím i elektrického zatížení motoru.
Drážkové BLDC motory mohou poskytovat vyšší točivý moment než bezdrážkové konstrukce, protože štěrbinové konstrukce zvládnou vyšší teploty, což umožňuje vyrábět větší točivý moment. V důsledku saturace magnetického obvodu při provozu na přetížení se však točivý moment motoru sníží a bezzubý v bezdrážkovém provedení nemá žádné magnetické sycení, čímž poskytuje lepší přetížení.
Přestože bezdrážkové BLDC motory mají mnoho výhod oproti standardním bldc, v praktických aplikacích nejsou bezdrážkové BLDC motory vždy tou nejlepší volbou. Například bezdrážkové BLDC motory nabízejí nízkou indukčnost, což představuje výzvu pro řízení pohybu. Pokud je použito řízení s pulzně šířkovou modulací (pwm), nižší indukčnost má za následek vyšší ztráty motoru. Ke zmírnění problému s nízkou indukčností lze použít ovládání s vyššími spínacími frekvencemi (80 až 100 khz) nebo sériově kompenzovanou indukčností.
Ve skutečnosti jsou různé technologie BLDC motorů vhodné pro různé aplikace. Drážkové BLDC motory jsou vhodné pro aplikace, jako jsou elektrická vozidla nebo domácí spotřebiče, které vyžadují vysoký počet pólů, a konečná velikost není problém. Jsou také preferovány v náročných prostředích, protože štěrbinové cívky se snadněji chrání a mechanicky drží zuby statoru. A pro aplikace, které vyžadují vysokou rychlost a malé rozměry, jako je lékařská zařízení nebo přenosné průmyslové nástroje, jsou bezdrážkové motory BLDC lepší volbou a nabízejí nejlepší řešení.
