Selama dekade terakhir, motor DC brushless (bldcs) semakin banyak menggantikan motor DC brushed, terutama dalam aplikasi yang membutuhkan kecepatan tinggi (di atas 12.000 rpm) dan masa pakai yang lama.
Tetapi motor BLDC tidak memiliki semua keunggulan: motor BLDC menawarkan kontrol sederhana dan tanpa cogging, sedangkan struktur kompleks motor BLDC berarti biaya yang lebih tinggi — motor BLDC konvensional adalah desain slotted, yaitu kumparan dililitkan pada slot di sekitar stator. .
Hasilnya, motor BLDC dengan desain tanpa slot dikembangkan, yang memiliki 4 keunggulan utama dibandingkan motor BLDC slotted konvensional.
Motor BLDC tanpa slot menggunakan desain tanpa slot. Kumparan dililitkan dalam operasi eksternal terpisah dan kemudian dimasukkan langsung ke celah udara selama perakitan motor.
Pada motor BLDC berlubang, keberadaan gigi stator mencegah ukuran keseluruhan motor diminimalkan. Selain itu, seiring dengan mengecilnya ukuran motor, proses penggulungan menjadi semakin sulit. Sebaliknya, motor DC tanpa slot tanpa sikat memiliki belitan yang miring atau dipasang secara aksial pada inti stator silinder, membuat pengurangan ukuran menjadi lebih mudah.
Desain tanpa slot juga memiliki keunggulan biaya karena mengurangi kerumitan dan inti stator lebih mudah dibuat.
Sementara kedua desain dapat beroperasi pada kecepatan yang jauh lebih tinggi daripada motor DC brushed, desain slotted dan slotless memiliki karakteristik yang berbeda pada kecepatan tinggi. Untuk mendapatkan stabilitas mekanis pada kecepatan tinggi (dari 40.000 hingga 60.000 rpm), rotor tanpa slot biasanya memiliki desain magnet permanen dua kutub. Selain itu, karena adanya celah udara yang besar, saat motor berjalan dengan kecepatan tinggi, hilangnya inti stator terbatas pada kisaran yang dapat diterima. Ini berarti bahwa motor BLDC tanpa slot mendapat manfaat dari struktur stator tanpa slot dengan kerugian inti yang relatif rendah dan oleh karena itu kepadatan daya yang tinggi.
Faktanya, pada masa awal desain motor BLDC tanpa slot, kerapatan dayanya lebih rendah daripada motor slot setara. Namun, munculnya magnet permanen berenergi tinggi dan perangkat magnetisasi alternatifnya telah mempersempit kesenjangan kinerja. Motor BLDC slotted kurang dapat menggunakan magnet berenergi tinggi karena gigi yang lebih tebal diperlukan untuk menambah beban magnet pada motor, yang memiliki efek mengurangi luas slot dan dengan demikian beban listrik pada motor.
Motor BLDC slotted dapat memberikan torsi yang lebih tinggi daripada desain tanpa slot karena desain slotted dapat menangani suhu yang lebih tinggi, memungkinkan lebih banyak torsi yang dihasilkan. Namun, karena saturasi sirkuit magnetik selama operasi kelebihan beban, torsi motor berkurang, dan ompong pada desain tanpa slot tidak memiliki saturasi magnet, sehingga memberikan beban berlebih yang lebih baik.
Meskipun motor BLDC tanpa slot memiliki banyak keunggulan dibandingkan bldc standar, dalam aplikasi praktis, motor BLDC tanpa slot tidak selalu menjadi pilihan terbaik. Misalnya, motor BLDC tanpa slot menawarkan induktansi rendah, yang menimbulkan tantangan untuk kontrol gerak. Jika kontrol modulasi lebar pulsa (PWM) digunakan, induktansi yang lebih rendah menghasilkan kerugian motor yang lebih tinggi. Kontrol dengan frekuensi switching yang lebih tinggi (80 hingga 100 khz) atau induktansi kompensasi seri dapat digunakan untuk mengatasi masalah induktansi rendah.
Faktanya, teknologi motor BLDC yang berbeda cocok untuk aplikasi yang berbeda. Motor BLDC berlubang cocok untuk aplikasi seperti kendaraan listrik atau peralatan rumah tangga yang membutuhkan banyak tiang, dan ukuran akhir tidak menjadi masalah. Mereka juga lebih disukai di lingkungan yang keras, karena gulungan desain berlubang lebih mudah untuk dilindungi dan secara mekanis dipegang oleh gigi stator. Dan untuk aplikasi yang membutuhkan kecepatan tinggi dan ukuran kecil, seperti peralatan medis atau alat industri portabel, motor BLDC tanpa slot adalah pilihan yang lebih baik, menawarkan solusi terbaik.
