Porovnanie výhod a nevýhod medzi kefovým a bezkefkovým motorom

Kefovaný jednosmerný motor produkuje maximálny krútiaci moment v pokoji, ktorý lineárne klesá so zvyšujúcou sa rýchlosťou. Bezuhlíkové motory môžu prekonať niektoré obmedzenia kartáčovaných motorov; Zahŕňajú vyššiu účinnosť a nižšiu citlivosť na mechanické opotrebenie. Tieto výhody prichádzajú za cenu potenciálne menej robustnej, zložitejšej a drahšej riadiacej elektroniky.
Typické bezkomutátorové motory majú permanentné magnety, ktoré sa otáčajú okolo pevnej kotvy, čím sa eliminuje problém pripojenia prúdu k pohyblivej kotve. Elektronický ovládač nahrádza kefu/komutátor bezkomutátorového jednosmerného motora, ktorý neustále prepína fázu vinutia, aby motor zostal v chode. Regulátor vykonáva podobnú časovú distribúciu energie pomocou polovodičového obvodu namiesto systému kefy/komutátora.
Bezuhlíkové jednosmerné motory ponúkajú niekoľko výhod oproti bezkefkovým jednosmerným motorom, vrátane vysokého pomeru krútiaceho momentu k hmotnosti, väčšieho krútiaceho momentu na watt (vylepšená účinnosť), vyššej spoľahlivosti, nižšej hlučnosti, dlhšej životnosti (bezkefková a komutátorová korózia), eliminácie ionizujúcich iskier z komutátorov a celkové zníženie elektromagnetického rušenia (EMI). Keďže na rotore nie sú žiadne vinutia, nepôsobí na ne odstredivá sila a keďže vinutia sú podopreté skriňou, môžu byť chladené vedením a na chladenie nevyžadujú prúdenie vzduchu vo vnútri motora. To zase znamená, že vnútro motora môže byť úplne uzavreté a chránené pred nečistotami alebo inými cudzími látkami.
Bezkartáčová komutácia motora môže byť implementovaná softvérovo pomocou mikrokontroléra alebo mikroprocesorového počítača, v analógovom hardvéri alebo v digitálnom firmvéri pomocou programovateľného hradlového poľa (FPGA). Cúvanie s elektronikou namiesto kief umožňuje väčšiu flexibilitu a funkčnosť, ktorá nie je dostupná pri motoroch s kefovým jednosmerným prúdom, vrátane rýchlostných limitov, „mikrokrokovej“ prevádzky pre pomalé a/alebo jemné ovládanie motora a udržiavacieho krútiaceho momentu v pokoji. Softvér ovládača je možné prispôsobiť konkrétnym motorom na použitie v aplikácii, čo vedie k vyššej účinnosti komutácie.
Maximálny výkon aplikovaný na bezkomutátorový motor je do značnej miery obmedzený teplom a príliš veľa tepla oslabí magnet a poškodí izolačné vlastnosti vinutí.
Bezuhlíkové motory sú efektívnejšie ako bezkomutátorové motory, pokiaľ ide o premenu elektriny na mechanickú energiu. Toto zlepšenie je do značnej miery spôsobené frekvenciou spínacieho prúdu určenou spätnou väzbou snímača polohy. Ďalšou výhodou je absencia kief, čo znižuje straty mechanickej energie v dôsledku trenia. Zvýšenie účinnosti je najväčšie v oblastiach bez zaťaženia a pri nízkom zaťažení krivky výkonu motora. Pri vysokom mechanickom zaťažení je účinnosť bezkomutátorových motorov a kvalitných kefovaných motorov porovnateľná.
Prostredia a požiadavky na výrobcov na používanie bezkomutátorových jednosmerných motorov zahŕňajú bezúdržbovú prevádzku, vysokú rýchlosť a nebezpečenstvo iskier alebo potenciálne ovplyvňovanie prevádzky elektronicky citlivých zariadení.
Štruktúra bezkomutátorového motora môže byť podobná štruktúre krokového motora. Na rozdiel od krokových motorov sa bezkomutátorové motory zvyčajne používajú na nepretržitú rotáciu. Krokové motory vo všeobecnosti neobsahujú snímače polohy hriadeľa pre vnútornú spätnú väzbu o polohe rotora. Namiesto toho sa krokový ovládač bude spoliehať na senzory na zistenie polohy poháňaného zariadenia. Často sa zastavia, keď je rotor v definovanej uhlovej polohe, pričom stále vytvárajú krútiaci moment. Dobre navrhnutý systém bezkomutátorového motora možno udržiavať aj pri nulových otáčkach a obmedzenom krútiacom momente.