Struktur av en likestrømsmotor

Kontrollstrukturen til en børsteløs likestrømsmotor: En børsteløs likestrømsmotor er en type synkronmotor, noe som betyr at rotorhastigheten påvirkes av hastigheten til statorens roterende magnetfelt og antall rotorpoler (P), N=120f/P. Med et fast antall rotorpoler vil endring av frekvensen til statorens roterende magnetfelt endre rotorhastigheten. En børsteløs DC-motor er i hovedsak en synkronmotor med ekstra elektronisk kontroll (driver). Den kontrollerer frekvensen til statorens roterende magnetfelt og mater rotorhastigheten tilbake til kontrollsenteret for gjentatt korreksjon, med sikte på å oppnå egenskaper nær en likestrømsmotor. Med andre ord kan en børsteløs likestrømsmotor opprettholde en viss rotorhastighet innenfor sitt nominelle belastningsområde selv når belastningen endres.

En børsteløs DC-driver inkluderer en strømforsyningsseksjon og en kontrollseksjon: Strømforsyningsseksjonen gir tre-strøm til motoren, mens kontrollseksjonen konverterer inngangsstrømfrekvensen etter behov. Strømforsyningsdelen kan akseptere direkte DC-inngang (vanligvis 24V) eller AC-inngang (110V/220V). Hvis inngangen er AC, må den først konverteres til DC av en omformer. Enten inngangen er DC eller AC, må DC-spenningen først konverteres til en tre-fasespenning av en omformer for å drive motorspolene. Vekselretteren består vanligvis av seks krafttransistorer (Q1-Q6) delt inn i øvre armer (Q1, Q3, Q5) og nedre armer (Q2, Q4, Q6), koblet til motoren som brytere for å kontrollere strømmen av elektrisitet gjennom motorspolene. Kontrollenheten gir PWM (Pulse Width Modulation) for å bestemme svitsjefrekvensen til krafttransistorene og tidspunktet for omformerkommutering. Børsteløse DC-motorer krever generelt hastighetskontroll som sikrer at hastigheten forblir stabil på en innstilt verdi uten betydelige svingninger når belastningen endres. Derfor er motoren utstyrt med en Hall-sensor som registrerer magnetfeltet, og fungerer som en lukket sløyfehastighetskontroll og også som grunnlag for fasesekvensstyring. Denne brukes imidlertid kun til hastighetskontroll og kan ikke brukes til posisjonskontroll.