חֲדָשׁוֹת

1. מנוע DC מוברש

במנועים מוברשים זה נעשה עם מתג סיבוב על פיר המנוע שנקרא קומוטטור. זה מורכב מצילינדר או דיסק מסתובב המחולק לקטעי מגע מתכת מרובים ברוטור. הקטעים מחוברים לפיתולי מוליכים על הרוטור. שני אנשי קשר נייחים או יותר הנקראים מברשות, העשויות מוליך רך כמו גרפיט, לחץ נגד הקומוטטור, ויוצר מגע חשמלי הזזה עם קטעים רצופים ככל שהרוטור מסתובב. המברשות מספקות באופן סלקטיבי זרם חשמלי לפיתולים. כאשר הרוטור מסתובב, הקומוטטור בוחר פיתולים שונים והזרם הכיוון מיושם על פיתול נתון כך שהשדה המגנטי של הרוטור נשאר מיושר לא נכון עם הסטטור ויוצר מומנט בכיוון אחד.

2. מנוע DC ללא מברשות

במנועי DC ללא מברשות, מערכת סרוו אלקטרונית מחליפה את אנשי הקשר המכניים. חיישן אלקטרוני מגלה את זווית הרוטור ושולט במתגי מוליכים למחצה כמו טרנזיסטורים המעבירים זרם דרך המתפתלים, או הופכים את כיוון הזרם או, בכמה מנועים מכבים אותו, בזווית הנכונה כך שהאלקטרומגנטים יוצרים מומנט בכיוון אחד. ביטול המגע הזזה מאפשר למנועים ללא מברשות להיות פחות חיכוך וחיים ארוכים יותר; חיי העבודה שלהם מוגבלים רק על ידי חיי מיסביהם.

מנועי DC מוברשים מפתחים מומנט מקסימלי כאשר נייחים, יורדים באופן ליניארי ככל שהמהירות עולה. ניתן להתגבר על מגבלות של מנועים מוברשים על ידי מנועים ללא מברשות; הם כוללים יעילות גבוהה יותר ורגישות נמוכה יותר לבלאי מכני. היתרונות הללו מגיעים במחיר של אלקטרוניקת בקרה פחות מחוספסת, מורכבת ויקרה יותר.

למנוע ללא מברשות טיפוסי יש מגנטים קבועים המסתובבים סביב ארמורה קבועה, ומבטל בעיות הקשורות לחיבור זרם לזרם הנע. בקר אלקטרוני מחליף את מכלול הקומוטטור של מנוע ה- DC המוברש, המחלף ללא הרף את השלב לפיתולים כדי לשמור על המנוע מסתובב. הבקר מבצע חלוקת כוח מתוזמנת דומה באמצעות מעגל במצב מוצק ולא על ידי מערכת הקומוטטור.

מנועים ללא מברשות מציעים מספר יתרונות על פני מנועי DC מוברשים, כולל יחס מומנט גבוה למשקל, יעילות מוגברת המייצרת מומנט רב יותר לוואט, אמינות מוגברת, רעש מופחת, חיים ארוכים יותר על ידי ביטול מברשת ושחיקת קומוטטור, ביטול ניצוצות מייננים מה-
קומוטטור, והפחתה כוללת של הפרעות אלקטרומגנטיות (EMI). ללא פיתולים על הרוטור, הם אינם נתונים לכוחות צנטריפוגלים, ומכיוון שהפתקות נתמכות על ידי הדיור, ניתן לקרר אותם על ידי הולכה, ואינן דורשות זרימת אוויר בתוך המנוע לקירור. פירוש הדבר שבתורו פירושו כי פנימיה של המנוע יכולים להיות סגורים לחלוטין ומוגנים מפני לכלוך או חומר זר אחר.

ניתן ליישם את המנוע המנוע ללא מברשות בתוכנה באמצעות בקר מיקרו, או לחילופין ליישום באמצעות מעגלים אנלוגיים או דיגיטליים. נסיעה עם אלקטרוניקה במקום מברשות מאפשרת גמישות ויכולות גדולות יותר שאינן זמינות עם מנועי DC מוברשים, כולל הגבלת מהירות, הפעלת מיקרו -סטיה לבקרת תנועה איטית ועדינה, ומומנט אחיזה כאשר נייח. ניתן להתאים אישית את תוכנת הבקר למנוע הספציפי המשמש ביישום, וכתוצאה מכך יעילות נסיעה רבה יותר.

הכוח המרבי שניתן ליישם על מנוע ללא מברשות מוגבל כמעט אך ורק על ידי חום; [ציטוט נחוץ] יותר מדי חום מחליש את המגנטים ויפגע בבידוד הפיתולים.

בעת המרת חשמל לכוח מכני, מנועים ללא מברשות יעילים יותר ממנועים מוברשים בעיקר בגלל היעדר מברשות, מה שמפחית את אובדן האנרגיה המכני בגלל חיכוך. היעילות המשופרת היא הגדולה ביותר באזורים ללא עומס ועומס נמוך של עקומת הביצועים של המנוע.

סביבות ודרישות בהן היצרנים משתמשים במנועי DC מסוג ללא מברשות כוללים פעולה ללא תחזוקה, מהירויות גבוהות ותפעול בהן הניצוץ מסוכן (כלומר סביבות נפץ) או יכול להשפיע על ציוד רגיש אלקטרונית.

בניית מנוע ללא מברשות דומה למנוע צעד, אך למנועים יש הבדלים חשובים בגלל הבדלים ביישום ותפעול. בעוד שמנועי צעד נעצרים לעתים קרובות עם הרוטור במצב זוויתי מוגדר, בדרך כלל נועד מנוע ללא מברשות לייצר סיבוב רציף. לשני סוגי המנוע עשוי להיות חיישן מיקום רוטור למשוב פנימי. גם מנוע צעד וגם מנוע ללא מברשות מעוצב היטב יכולים להחזיק מומנט סופי באפס סל"ד.