Az elmúlt évtizedben a kefe nélküli egyenáramú motorok (bldcs) egyre inkább felváltották a kefés egyenáramú motorokat, különösen olyan alkalmazásokban, ahol nagy fordulatszámra (12 000 ford./perc felett) és hosszú élettartamra van szükség.
A BLDC motorok azonban nem rendelkeznek minden előnnyel: a BLDC motorok egyszerű vezérlést kínálnak, és nincs fogaskerekség, míg a BLDC motorok összetett felépítése magasabb költségeket jelent – a hagyományos BLDC motorok hornyolt kivitelűek, vagyis a tekercsek az állórész körüli nyílásokba vannak feltekerve. .
Ennek eredményeként egy nyílás nélküli kialakítású BLDC motort fejlesztettek ki, amely 4 fő előnnyel rendelkezik a hagyományos hornyos BLDC motorokhoz képest.
A rés nélküli BLDC motorok rés nélküli kialakítást használnak. A tekercseket külön külső műveletben tekercseljük, majd a motor összeszerelése során közvetlenül a légrésbe helyezzük.
A hornyos BLDC motorokban az állórész fogai megakadályozzák a motor teljes méretének minimalizálását. Ezenkívül a motor méretének csökkenésével a tekercselési folyamat egyre nehezebbé válik. Ezzel szemben a rés nélküli, kefe nélküli egyenáramú motorok tekercselése ferdén vagy axiálisan egy hengeres állórészmagra van rögzítve, ami megkönnyíti a méretcsökkentést.
A rés nélküli kialakításnak költségelőnyei is vannak, mivel csökkenti a bonyolultságot, és az állórészmag könnyebben gyártható.
Míg mindkét kivitel sokkal nagyobb sebességgel tud működni, mint a kefés egyenáramú motorok, a réselt és a rés nélküli kivitelek eltérő jellemzőkkel rendelkeznek nagy sebességnél. A mechanikai stabilitás elérése érdekében nagy fordulatszámon (40 000 és 60 000 ford./perc között) a rés nélküli rotorok általában kétpólusú állandó mágnessel rendelkeznek. Ezenkívül a nagy légrés miatt, amikor a motor nagy sebességgel működik, az állórész mag vesztesége elfogadható tartományra korlátozódik. Ez azt jelenti, hogy a rés nélküli BLDC motor előnye a rés nélküli állórész szerkezet, viszonylag alacsony magveszteséggel és ezért nagy teljesítménysűrűséggel.
Valójában a rés nélküli BLDC motorok tervezésének korai napjaiban a teljesítménysűrűsége alacsonyabb volt, mint a megfelelő hornyos motoré. A nagy energiájú állandó mágnesek és alternatív mágnesező eszközeik megjelenése azonban csökkentette a teljesítménybeli különbségeket. A hornyos BLDC motorok kevésbé tudják használni a nagy energiájú mágneseket, mivel vastagabb fogak szükségesek a motor mágneses terhelésének növeléséhez, ami csökkenti a rés területét és ezáltal a motor elektromos terhelését.
A hornyos BLDC motorok nagyobb nyomatékot biztosítanak, mint a rés nélküli kivitelek, mivel a hornyos kivitelek magasabb hőmérsékletet is képesek kezelni, így nagyobb nyomatékot állítanak elő. A túlterheléses üzem során a mágneses áramkör telítettsége miatt azonban a motor nyomatéka lecsökken, és a rés nélküli kivitelben a fogatlannak nincs mágneses telítettsége, így jobb túlterhelést biztosít.
Bár a nyílás nélküli BLDC motorok számos előnnyel rendelkeznek a szabványos bldc-kkel szemben, a gyakorlati alkalmazásokban a nyílás nélküli BLDC motorok nem mindig a legjobb választás. Például a rés nélküli BLDC motorok alacsony induktivitást kínálnak, ami kihívást jelent a mozgásvezérlés számára. Impulzusszélesség-moduláció (pwm) vezérlés alkalmazása esetén az alacsonyabb induktivitás nagyobb motorveszteséget eredményez. Magasabb kapcsolási frekvenciájú (80-100 khz) vagy soros kompenzált induktivitású vezérlők használhatók az alacsony induktivitás problémájának enyhítésére.
Valójában a különböző BLDC motortechnológiák különböző alkalmazásokhoz alkalmasak. A hornyos BLDC motorok alkalmasak olyan alkalmazásokhoz, mint az elektromos járművek vagy háztartási készülékek, amelyek nagy számú oszlopot igényelnek, és a végső méret nem probléma. Kíméletlen környezetben is előnyben részesítik, mivel a hornyolt kivitelű tekercsek könnyebben védhetők és mechanikusan az állórész fogainál tartják őket. A nagy sebességet és kis méretet igénylő alkalmazásokhoz, mint például az orvosi berendezésekben vagy a hordozható ipari szerszámokban, a rés nélküli BLDC motorok jobb választás, és a legjobb megoldást kínálják.
