חֲדָשׁוֹת

1. מנוע DC עם מוברש

במנועים עם מברשות, הדבר נעשה באמצעות מתג סיבובי על ציר המנוע הנקרא קומוטטור. הוא מורכב מגליל או דיסק מסתובב המחולק למספר מקטעי מגע מתכתיים על הרוטור. המקטעים מחוברים לסלילי מוליכים על הרוטור. שני מגעים נייחים או יותר הנקראים מברשות, העשויים ממוליך רך כמו גרפיט, לוחצים כנגד הקומוטטור, ויוצרים מגע חשמלי הזזה עם מקטעים עוקבים כאשר הרוטור מסתובב. המברשות מספקות זרם חשמלי באופן סלקטיבי לסלילים. כאשר הרוטור מסתובב, הקומוטטור בוחר סלילים שונים והזרם הכיווני מופעל על סליל נתון כך שהשדה המגנטי של הרוטור נשאר לא מיושר עם הסטטור ויוצר מומנט בכיוון אחד.

2. מנוע DC ללא מברשות

במנועי DC ללא מברשות, מערכת סרוו אלקטרונית מחליפה את מגעי הקומוטטור המכניים. חיישן אלקטרוני מזהה את זווית הרוטור ושולט במתגי מוליכים למחצה כמו טרנזיסטורים אשר מעבירים זרם דרך הסלילים, או הופכים את כיוון הזרם או, במנועים מסוימים, מכבים אותו, בזווית הנכונה כך שהאלקטרומגנטים יוצרים מומנט בכיוון אחד. ביטול מגע ההחלקה מאפשר למנועים ללא מברשות פחות חיכוך וחיים ארוכים יותר; חיי העבודה שלהם מוגבלים רק על ידי חיי המיסבים שלהם.

מנועי DC עם מברשות מפתחים מומנט מקסימלי כאשר הם נייחים, ויורדים באופן ליניארי ככל שהמהירות עולה. ניתן להתגבר על חלק מהמגבלות של מנועי מברשות באמצעות מנועים ללא מברשות; הן כוללות יעילות גבוהה יותר ורגישות נמוכה יותר לבלאי מכני. יתרונות אלה באים על חשבון אלקטרוניקת בקרה שעשויה להיות פחות עמידה, מורכבת ויקרה יותר.

למנוע טיפוסי ללא מברשות יש מגנטים קבועים המסתובבים סביב ארמטורה קבועה, ובכך מבטלים בעיות הקשורות בחיבור זרם לארמטורה הנעה. בקר אלקטרוני מחליף את מכלול הקומוטטור של מנוע הזרם הישיר עם המברשות, אשר מעביר באופן רציף את הפאזה לסלילים כדי לשמור על סיבוב המנוע. הבקר מבצע חלוקת הספק דומה ומתוזמנת באמצעות מעגל מצב מוצק במקום מערכת הקומוטטור.

מנועים ללא מברשות מציעים מספר יתרונות על פני מנועי DC עם מברשות, כולל יחס מומנט למשקל גבוה, יעילות מוגברת המייצרת יותר מומנט לוואט, אמינות מוגברת, רעש מופחת, אורך חיים ארוך יותר על ידי ביטול שחיקה של מברשות וקומוטטור, וביטול ניצוצות מייננים מה...
קומוטטור, והפחתה כוללת של הפרעות אלקטרומגנטיות (EMI). בהיעדר סלילים על הרוטור, הם אינם נתונים לכוחות צנטריפוגליים, ומכיוון שהסלילים נתמכים על ידי המארז, ניתן לקרר אותם באמצעות הולכה, מבלי לדרוש זרימת אוויר בתוך המנוע לצורך קירור. משמעות הדבר היא שניתן לסגור לחלוטין את פנים המנוע ולהגן עליו מפני לכלוך או חומרים זרים אחרים.

ניתן ליישם קומוטציה של מנוע ללא מברשות בתוכנה באמצעות מיקרו-בקר, או לחלופין באמצעות מעגלים אנלוגיים או דיגיטליים. קומוטציה עם אלקטרוניקה במקום מברשות מאפשרת גמישות ויכולות גדולות יותר שאינן זמינות במנועי DC עם מברשות, כולל הגבלת מהירות, פעולת מיקרו-צעד לבקרת תנועה איטית ועדינה, ומומנט החזקה כאשר נייח. ניתן להתאים אישית את תוכנת הבקר למנוע הספציפי בו נעשה שימוש ביישום, וכתוצאה מכך יעילות קומוטציה גדולה יותר.

ההספק המרבי שניתן להפעיל על מנוע ללא מברשות מוגבל כמעט אך ורק על ידי חום; [דרוש ציטוט] יותר מדי חום מחליש את המגנטים ויפגע בבידוד של הסלילים.

כאשר ממירים חשמל לכוח מכני, מנועים ללא מברשות יעילים יותר ממנועים עם מברשות, בעיקר בשל היעדר מברשות, מה שמפחית את אובדן האנרגיה המכנית עקב חיכוך. היעילות המשופרת היא הגדולה ביותר באזורים ללא עומס ונמוך של עקומת הביצועים של המנוע.

סביבות ודרישות בהן יצרנים משתמשים במנועי DC מסוג ללא מברשות כוללות פעולה ללא תחזוקה, מהירויות גבוהות ותפעול במקומות בהם ניצוצות מסוכנים (כלומר, סביבות נפיצות) או עלולים להשפיע על ציוד רגיש לאלקטרוניקה.

מבנה מנוע ללא מברשות דומה למנוע צעד, אך ישנם הבדלים חשובים בין המנועים עקב הבדלים ביישום ובתפעול. בעוד שמנועי צעד נעצרים לעתים קרובות כאשר הרוטור נמצא במצב זוויתי מוגדר, מנוע ללא מברשות נועד בדרך כלל לייצר סיבוב רציף. שני סוגי המנועים עשויים להיות בעלי חיישן מיקום רוטור למשוב פנימי. גם מנוע צעד וגם מנוע ללא מברשות מעוצב היטב יכולים להחזיק מומנט סופי בסל"ד אפס.