(1) Struktur för borstlös DC-motor
Den borstlösa DC-motorn består huvudsakligen av en rötor gjord av permanentmagnetmaterial, en stator med spollindningar och en positionssensor (tillval).
stator
Statorstrukturen hos en BLDC-motor liknar den hos en induktionsmotor. Den består av staplade stållamineringar med axiella slitsar för lindning. Lindningarna i en BLDC skiljer sig något från lindningarna i en konventionell induktionsmotor.
Vanligtvis består de flesta BLDC-motorer av tre statorlindningar anslutna i en stjärna eller "Y"-form (ingen neutral). Dessutom klassificeras statorlindningarna ytterligare i trapetsformade och sinusformade motorer baserat på spolens sammankoppling.
I en trapetsformad motor har både drivströmmen och bakre EMF en trapetsform (sinusformad i fallet med en sinusformad motor). Vanligtvis används motorer märkta på 48 V (eller lägre) i bilar och robotar (hybridbilar och robotarmar).
rotor
Rotordelen av en BLDC-motor består av permanentmagneter (vanligtvis magneter av sällsynta jordartsmetaller som neodym (Nd), samariumkobolt (SmCo) och neodymjärnbor (NdFeB).
Beroende på applikation kan antalet stolpar variera från 2 till 8, med omväxlande nordlig (N) och sydlig (S) placering. Diagrammet nedan visar tre olika arrangemang av magnetiska poler.
(a): Magneter placeras på den yttre omkretsen av rotorn.
(b): Känd som en elektromagnetisk inbäddad rötor, i vilken rektangulära permanentmagneter är inbäddade i rotorns kärna.
(c): Sätt in magneten i järnkärnan på rotorn.
Positionssensor (Hallsensor)
Eftersom det inte finns några borstar i en BLDC-motor är kommuteringen elektroniskt styrd. För att motorn ska snurra måste statorlindningarna aktiveras sekventiellt, och rotorns position (dvs. rotorns nord- och sydpol) måste vara känd för att exakt aktivera en specifik uppsättning statorlindningar.
Rotorns position detekteras vanligtvis och omvandlas till en elektrisk signal med hjälp av en positionssensor, som är en Hall-sensor (som fungerar enligt principen om Hall-effekten). De flesta BLDC-motorer använder tre Hall-sensorer inbäddade i statorn för att detektera rotorns position.
Hallsensorns uteffekt kommer att vara hög eller låg, beroende på om rotorns nordpol är söder eller nära nordpolen. Genom att kombinera resultaten från de tre sensorerna kan den exakta sekvensen av uppstarter bestämmas.