I løbet af det seneste årti har børsteløse DC-motorer (bldcs) i stigende grad erstattet børstede DC-motorer, især i applikationer, hvor høje hastigheder (over 12.000 rpm) og lang levetid er påkrævet.
Men BLDC-motorer har ikke alle fordelene: BLDC-motorer tilbyder enkel styring og ingen tandhjul, mens BLDC-motorers komplekse struktur betyder højere omkostninger - konventionelle BLDC-motorer er slidsede designs, det vil sige, at spolerne er viklet i slidserne omkring statoren .
Som et resultat blev der udviklet en BLDC-motor med et slotfrit design, som har 4 store fordele i forhold til konventionelle slidsede BLDC-motorer.
Slidsløse BLDC-motorer bruger et slidsløst design. Spolerne vikles i en separat ekstern operation og indsættes derefter direkte i luftspalten under motormontage.
I slidsede BLDC-motorer forhindrer tilstedeværelsen af statortænder, at motorens samlede størrelse minimeres. Hertil kommer, at når størrelsen af motoren krymper, bliver viklingsprocessen stadig vanskeligere. I modsætning hertil har spalteløse børsteløse DC-motorer viklinger, der er skråtstillede eller aksialt fastgjort på en cylindrisk statorkerne, hvilket gør størrelsesreduktion lettere.
Det slotløse design har også omkostningsfordele, da det reducerer kompleksiteten, og statorkernen er lettere at fremstille.
Mens begge designs kan fungere ved hastigheder meget højere end børstede DC-motorer, har slidsede og slotløse designs forskellige egenskaber ved høje hastigheder. For at opnå mekanisk stabilitet ved høje hastigheder (fra 40.000 til 60.000 rpm) har slidsløse rotorer normalt et to-polet permanentmagnetdesign. På grund af eksistensen af det store luftgab, når motoren kører med høj hastighed, er tabet af statorkernen desuden begrænset til et acceptabelt område. Dette betyder, at en slotfri BLDC-motor nyder godt af en slotfri statorstruktur med relativt lave kernetab og derfor høj effekttæthed.
Faktisk, i de tidlige dage med slotfri BLDC-motordesign, var dens effekttæthed lavere end den for den tilsvarende slidsede motor. Fremkomsten af højenergi permanente magneter og deres alternative magnetiseringsenheder har dog mindsket ydeevnegabet. Slidsede BLDC-motorer er mindre i stand til at bruge højenergimagneter på grund af de tykkere tænder, der kræves for at øge den magnetiske belastning på motoren, hvilket har den effekt at reducere slidsens areal og dermed den elektriske belastning på motoren.
Slidsede BLDC-motorer kan give højere drejningsmoment end slidsløse designs, fordi slidsede designs kan klare højere temperaturer, hvilket gør det muligt at producere mere drejningsmoment. Men på grund af mætning af det magnetiske kredsløb under overbelastningsdrift reduceres motorens drejningsmoment, og den tandløse i det slotløse design har ingen magnetisk mætning, hvilket giver en bedre overbelastning.
Selvom slotløse BLDC-motorer har mange fordele i forhold til standard bldc'er, er slotløse BLDC-motorer i praktiske applikationer ikke altid det bedste valg. For eksempel tilbyder slotløse BLDC-motorer lav induktans, hvilket udgør en udfordring for bevægelseskontrol. Hvis der anvendes styring af pulsbreddemodulation (pwm), resulterer lavere induktans i højere motortab. Styringer med højere koblingsfrekvenser (80 til 100 khz) eller seriekompenseret induktans kan bruges til at afhjælpe lavinduktansproblemet.
Faktisk er forskellige BLDC-motorteknologier egnede til forskellige applikationer. Slidsede BLDC-motorer er velegnede til anvendelser såsom elektriske køretøjer eller husholdningsapparater, der kræver et stort antal poler, og den endelige størrelse er ikke et problem. De foretrækkes også i barske miljøer, da de slidsede designspoler er nemmere at beskytte og fastholdes mekanisk af statortænderne. Og til applikationer, der kræver høj hastighed og lille størrelse, såsom i medicinsk udstyr eller bærbart industriværktøj, er slotløse BLDC-motorer et bedre valg, der tilbyder den bedste løsning.
