(1) Struktur av børsteløs DC-motor
Den børsteløse DC-motoren består hovedsakelig av en rotor laget av permanent magnetmateriale, en stator med spolevikling og en posisjonssensor (valgfritt).
Stator
Statorstrukturen til en BLDC-motor ligner på en induksjonsmotor. Den består av stablede stållaminasjoner med aksiale spor for vikling. Viklingene i en BLDC er litt forskjellige fra en konvensjonell induksjonsmotor.
Vanligvis består de fleste BLDC-motorer av tre statorviklinger koblet i en stjerne- eller "Y" -form (ingen nøytral). I tillegg er statorviklingene ytterligere klassifisert i trapesformede og sinusformede motorer basert på spoleforbindelsen.
I en trapesformet motor har både drivstrømmen og baksiden EMF en trapesformet form (sinusformet i tilfelle av en sinusformet motor). Vanligvis brukes motorer klassifisert til 48 V (eller under) i bilindustrien og robotikk (hybridbiler og robotarmer).
rotor
Rotordelen av en BLDC-motor består av permanente magneter (vanligvis sjeldne jordlegeringsmagneter som neodymium (Nd), samariumkobolt (SmCo) og neodymium jernbor (NdFeB).
Avhengig av bruksområdet kan antall poler variere fra 2 til 8, med vekslende nord (N) og sør (S) plassering. Diagrammet nedenfor viser tre forskjellige arrangementer av magnetiske poler.
(a): Magneter plasseres på rotorens ytre omkrets.
(b): Kjent som en elektromagnetisk innebygd rotor, der rektangulære permanente magneter er innebygd i rotorens kjerne.
(c): Sett magneten inn i rotorens jernkjerne.
Posisjonssensor (hallsensor)
Siden det ikke er børster i en BLDC-motor, styres kommutasjonen elektronisk. For at motoren skal spinne, må statorviklingene energiseres sekvensielt, og rotorens posisjon (dvs. rotorens nord- og sørpoler) må være kjent for å nøyaktig energisere et bestemt sett med statorvikling.
Rotorens posisjon oppdages og omdannes vanligvis til et elektrisk signal ved hjelp av en posisjonssensor, som er en Hall-sensor (som fungerer i henhold til prinsippet om Hall-effekten). De fleste BLDC-motorer bruker tre Hall-sensorer innebygd i statoren for å oppdage rotorens posisjon.
Utgangen av hallsensoren vil være høy eller lav, avhengig av om nordpolen av rotoren er sør eller nær nordpolen. Ved å kombinere resultatene fra de tre sensorene, kan den nøyaktige sekvensen av power-ups bestemmes.