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1. Motore CC spazzolato

Nei motori spazzolati questo viene fatto con un interruttore rotante sull'albero del motore chiamato commutatore. È costituito da un cilindro rotante o un disco diviso in più segmenti di contatto in metallo sul rotore. I segmenti sono collegati agli avvolgimenti del conduttore sul rotore. Due o più contatti stazionari chiamati pennelli, realizzati con un conduttore morbido come la grafite, premere contro il commutatore, effettuando un contatto elettrico scorrevole con segmenti successivi mentre il rotore gira. Le spazzole forniscono selettivamente la corrente elettrica agli avvolgimenti. Mentre il rotore ruota, il commutatore seleziona diversi avvolgimenti e la corrente direzionale viene applicata a un determinato avvolgimento in modo tale che il campo magnetico del rotore rimane disallineato con lo statore e crea una coppia in una direzione.

2. Motore DC senza spazzole

Nei motori DC Brushless, un servomo elettronico sostituisce i contatti del commutatore meccanico. Un sensore elettronico rileva l'angolo del rotore e controlla gli interruttori a semiconduttore come i transistor che cambiano la corrente attraverso gli avvolgimenti, invertendo la direzione della corrente o, in alcuni motori che lo spegne, all'angolo corretto in modo che gli elettromagneti creino la coppia in una direzione. L'eliminazione del contatto scorrevole consente ai motori senza spazzole di avere meno attrito e una vita più lunga; La loro vita lavorativa è limitata solo dalla vita dei loro cuscinetti.

I motori DC spazzolati sviluppano una coppia massima quando aumenta la velocità stazionaria, in modo lineare. Alcune limitazioni dei motori spazzolati possono essere superati dai motori senza pennello; Includono una maggiore efficienza e una minore suscettibilità all'usura meccanica. Questi benefici sono a costo di elettronica di controllo potenzialmente meno robusta, più complessa e più costosa.

Un tipico motore senza spazzole ha magneti permanenti che ruotano attorno a un'armatura fissa, eliminando i problemi associati alla connessione della corrente all'armatura in movimento. Un controller elettronico sostituisce il gruppo del commutatore del motore CC spazzolato, che cambia continuamente la fase agli avvolgimenti per mantenere il motore a rotazione. Il controller esegue una distribuzione di potenza a tempo simile utilizzando un circuito a stato solido piuttosto che il sistema del commutatore.

I motori senza spazzole offrono diversi vantaggi rispetto ai motori a DC spazzolati, tra cui elevata coppia e peso, maggiore efficienza producendo più coppia per watt, maggiore affidabilità, ridotto rumore, durata più lunga eliminando l'erosione del pennello e del commutatore
Commutatore e una riduzione complessiva dell'interferenza elettromagnetica (EMI). Senza avvolgimenti sul rotore, non sono sottoposti a forze centrifughe e poiché gli avvolgimenti sono supportati dall'alloggiamento, possono essere raffreddati per conduzione, non richiedendo alcun flusso d'aria all'interno del motore per il raffreddamento. Ciò a sua volta significa che gli interni del motore possono essere completamente chiusi e protetti da sporcizia o altra questione straniera.

La commutazione del motore Brushless può essere implementata nel software utilizzando un microcontrollore o può essere implementato alternativamente utilizzando circuiti analogici o digitali. La commutazione con elettronica anziché le spazzole consente una maggiore flessibilità e capacità non disponibili con motori DC spazzolati, tra cui limitazione della velocità, funzionamento a microstepping per il controllo del movimento lento e fine e una coppia di mantenimento quando stazionario. Il software del controller può essere personalizzato per il motore specifico utilizzato nell'applicazione, con conseguente maggiore efficienza di commutazione.

La massima potenza che può essere applicata a un motore senza spazzole è limitata quasi esclusivamente dal calore; [Citazione necessaria] troppo calore indebolisce i magneti e danneggerà l'isolamento degli avvolgimenti.

Quando si converte l'elettricità in energia meccanica, i motori senza spazzole sono più efficienti rispetto ai motori spazzolati principalmente a causa dell'assenza di spazzole, il che riduce la perdita di energia meccanica a causa dell'attrito. L'efficienza avanzata è maggiore nelle regioni a basso e basso carico della curva delle prestazioni del motore.

Gli ambienti e i requisiti in cui i produttori utilizzano i motori DC di tipo Brushless includono il funzionamento esente da manutenzione, le alte velocità e il funzionamento in cui la scintilla è pericolosa (cioè ambienti esplosivi) o potrebbero influenzare le apparecchiature elettronicamente sensibili.

La costruzione di un motore senza spazzole ricorda un motore a passo passo, ma i motori hanno differenze importanti a causa delle differenze di implementazione e funzionamento. Mentre i motori a passo successivo vengono spesso interrotti con il rotore in una posizione angolare definita, un motore senza spazzole è generalmente destinato a produrre una rotazione continua. Entrambi i tipi di motore possono avere un sensore di posizione del rotore per il feedback interno. Sia un motore passo-passo che un motore senza spazzole ben progettato possono contenere una coppia finita a zero giri / min.