Motor DC tanpa sikat dan motor stepper mungkin mendapat perhatian lebih dibandingkan motor DC sikat klasik, namun motor stepper mungkin masih merupakan pilihan yang lebih baik dalam beberapa aplikasi.

Kebanyakan desainer yang ingin memilih motor DC kecil – biasanya unit tenaga kuda sub atau fraksional – biasanya awalnya hanya melihat pada dua pilihan: motor DC tanpa sikat (BLDC) atau motor stepper.Yang mana yang harus dipilih didasarkan pada aplikasinya, karena BDLC umumnya lebih baik untuk gerakan terus menerus sedangkan motor stepper lebih cocok untuk posisi, maju-mundur, dan gerakan berhenti/mulai.Setiap jenis motor dapat memberikan kinerja yang dibutuhkan dengan pengontrol yang tepat, yang dapat berupa IC atau modul tergantung pada ukuran dan spesifikasi motor.Motor ini dapat digerakkan dengan “kecerdasan” yang tertanam dalam IC kontrol gerak khusus atau prosesor dengan firmware tertanam.

Namun lihat lebih dekat penawaran dari vendor motor BLDC ini, dan Anda akan melihat bahwa mereka hampir selalu juga menawarkan motor brushed DC (BDC), yang telah ada “selamanya.”Susunan motor ini memiliki tempat yang panjang dan mapan dalam sejarah tenaga penggerak listrik, karena merupakan desain motor listrik pertama dalam bentuk apa pun.Puluhan juta motor sikat ini digunakan setiap tahun untuk aplikasi serius dan tidak sepele seperti mobil.

Versi kasar pertama dari motor sikat dirancang pada awal tahun 1800-an, tetapi menggerakkan motor kecil sekalipun yang berguna pun merupakan tantangan.Generator yang diperlukan untuk memberi daya pada baterai tersebut belum dikembangkan, dan baterai yang tersedia memiliki kapasitas terbatas, berukuran besar, dan masih harus “diisi ulang”.Akhirnya, permasalahan-permasalahan ini dapat diatasi.Pada akhir tahun 1800-an, motor DC dengan kekuatan puluhan dan ratusan tenaga kuda dipasang dan digunakan secara umum;banyak yang masih digunakan sampai sekarang.

Motor DC dasar yang disikat tidak memerlukan “elektronik” untuk berfungsi, karena merupakan perangkat yang dapat berpindah sendiri.Prinsip pengoperasiannya sederhana, yang merupakan salah satu kelebihannya.Motor DC yang disikat menggunakan pergantian mekanis untuk mengalihkan polaritas medan magnet rotor (juga disebut jangkar) versus stator.Sebaliknya, medan magnet stator dihasilkan oleh kumparan elektromagnetik (secara historis) atau magnet permanen modern yang kuat (untuk banyak implementasi saat ini) (Gambar 1).

Interaksi dan pembalikan medan magnet yang berulang antara kumparan rotor pada jangkar dan medan tetap stator menginduksi gerak putar yang terus menerus.Tindakan pergantian yang membalikkan medan rotor dilakukan melalui kontak fisik (disebut sikat), yang menyentuh dan membawa daya ke kumparan jangkar.Rotasi motor tidak hanya memberikan gerakan mekanis yang diinginkan tetapi juga peralihan polaritas kumparan rotor yang diperlukan untuk menginduksi gaya tarik/menolak terhadap medan stator tetap – sekali lagi, tidak diperlukan elektronik, karena suplai DC diterapkan langsung ke motor. gulungan kumparan stator (jika ada) dan sikat.

Kontrol kecepatan dasar dilakukan dengan menyesuaikan tegangan yang diberikan, tetapi hal ini menunjukkan salah satu kelemahan motor sikat: tegangan yang lebih rendah mengurangi kecepatan (yang merupakan tujuan) dan secara drastis mengurangi torsi, yang biasanya merupakan konsekuensi yang tidak diinginkan.Penggunaan motor sikat yang ditenagai langsung dari rel DC umumnya hanya dapat diterima dalam aplikasi terbatas atau tidak kritis seperti mengoperasikan mainan kecil dan tampilan animasi, terutama jika diperlukan kontrol kecepatan.

Sebaliknya, motor brushless memiliki serangkaian kumparan elektromagnetik (kutub) yang dipasang di sekitar interior housing, dan magnet permanen berkekuatan tinggi dipasang pada poros berputar (rotor) (Gambar 2).Ketika kutub diberi energi secara berurutan oleh elektronik kontrol (pergantian elektronik – EC), medan magnet di sekitar rotor berputar sehingga menarik/menolak rotor dengan magnet tetapnya, yang dipaksa mengikuti medan tersebut.

Arus yang menggerakkan tiang motor BLDC bisa berupa gelombang persegi, namun hal tersebut tidak efisien dan menginduksi getaran, sehingga sebagian besar desain menggunakan bentuk gelombang ramping dengan bentuk yang disesuaikan untuk kombinasi efisiensi listrik dan presisi gerakan yang diinginkan.Lebih lanjut, pengontrol dapat menyempurnakan bentuk gelombang energi untuk start dan stop yang cepat namun mulus tanpa overshoot dan respons tajam terhadap transien beban mekanis.Tersedia profil kontrol dan lintasan berbeda yang menyesuaikan posisi dan kecepatan motor dengan kebutuhan aplikasi.

Diedit oleh Lisa