Безщіточні двигуни постійного струму (BLDC) також відомі як безколекторні двигуни постійного струму, електронно комутовані двигуни, синхронні двигуни змінного струму або серводвигуни постійного струму. Вони все частіше замінюють щіткові двигуни постійного струму через їх високу ефективність, тривалий термін служби, плавну передачу крутного моменту та високу швидкість роботи. Раніше їх застосування було обмеженим через додаткову вартість складних контролерів двигунів, необхідних для роботи цих двигунів. Останніми роками вартість контролерів має тенденцію до зниження, тому використання безщіткових двигунів постійного струму зростає та, як очікується, зростатиме. Незважаючи на те, що двигуни BLDC успішно використовуються в автомобільній, HVAC, електронній, комп’ютерній, напівпровідниковій та медичній промисловості, вони давно використовуються в промислових цілях, таких як приводи, приводи подачі для верстатів з ЧПУ, промислові роботи, приводи екструдерів тощо.
Незважаючи на те, що потрібен складний контролер двигуна, проста конструкція двигуна BLDC забезпечує деякі переваги, які двигун BLDC не може забезпечити в плані низького споживання енергії, високого крутного моменту та дуже широкого діапазону швидкості. Двигуни BLDC використовують конфігурацію «назовні». Ротор складається з ряду постійних магнітів і нерухомого якоря. Ротор збуджується електронним комутаційним контролером. У порівнянні з щітковими двигунами постійного струму двигуни BLDC мають краще розсіювання тепла, вищу ефективність і вищу щільність потужності.
Завдяки відсутності щіток і механічного комутатора, компактному розміру, зменшеній вазі та високому діапазону швидкостей, для забезпечення зворотного зв’язку позиції, необхідного для промислових сервоприводів, двигуни BLDC мають кодер (оптичний або ефект Холла), який використовується для вимірювання положення ротора. Сигнал зворотного зв’язку, який генерує кодер, використовується контролером двигуна для генерації вхідного сигналу для живлення струму якоря та електронної комутації так, щоб магнітне поле якоря оберталося синхронно з ротором. До переваг двигунів BLDC можна віднести:
Тривалий термін служби завдяки відсутності електричних втрат і втрат на тертя. Завдяки відсутності щіток і механічного колектора він практично не потребує обслуговування. Електромагнітні перешкоди та шум зменшуються завдяки усуненню спалахів іонізації, створюваних щітками.
Оскільки вони можуть бути повністю герметичні, вони більше підходять для використання в небезпечних середовищах (бруд, масло, жир та інші сторонні речовини). Експлуатаційні характеристики включають:
(1) Висока швидкість, короткий рух індексу;
(2) Важке навантаження, контроль високого крутного моменту;
(3) Короткий цикл руху суми;
(4) Висока здатність до прискорення/гальмування.
