Brezkrtačni enosmerni in koračni motorji morda pritegnejo več pozornosti kot klasični brušeni enosmerni motor, vendar je slednji morda še vedno boljša izbira v nekaterih aplikacijah.

Večina načrtovalcev, ki želi izbrati majhen enosmerni motor – običajno enoto z močjo manj ali delno konjskih moči – običajno najprej pogleda samo dve možnosti: brezkrtačni enosmerni (BLDC) motor ali koračni motor.Katerega izbrati, je odvisno od aplikacije, saj je BDLC na splošno boljši za neprekinjeno gibanje, medtem ko je koračni motor bolj primeren za pozicioniranje, gibanje naprej in nazaj ter zaustavitev/zagon.Vsak tip motorja lahko zagotovi potrebno zmogljivost s pravim krmilnikom, ki je lahko IC ali modul, odvisno od velikosti motorja in posebnosti.Te motorje je mogoče poganjati s "pametnimi napravami", vgrajenimi v namenske IC-je za nadzor gibanja, ali procesor z vdelano strojno programsko opremo.

Toda poglejte malo bližje ponudbe prodajalcev teh motorjev BLDC in videli boste, da skoraj vedno ponujajo tudi brušene motorje DC (BDC), ki so prisotni »od vedno«.Ta ureditev motorja ima dolgo in uveljavljeno mesto v zgodovini električnega pogona, saj je bila to prva zasnova elektromotorja katere koli vrste.Na desetine milijonov teh brušenih motorjev se vsako leto uporabi za resne, netrivialne aplikacije, kot so avtomobili.

Prve surove različice krtačenih motorjev so bile zasnovane v zgodnjih 19. stoletjih, vendar je bilo napajanje celo majhnega uporabnega motorja izziv.Generatorji, potrebni za njihovo napajanje, še niso bili razviti, razpoložljive baterije pa so imele omejeno zmogljivost, velike velikosti in jih je bilo treba nekako »napolniti«.Sčasoma so bile te težave premagane.Do poznih 19. stoletja so bili nameščeni in v splošni uporabi brušeni enosmerni motorji z močjo na desetine in stotine konjskih moči;mnogi se uporabljajo še danes.

Osnovni brušeni enosmerni motor za delovanje ne potrebuje »elektronike«, saj je samokomutativna naprava.Princip delovanja je preprost, kar je ena izmed njegovih odlik.Brušeni enosmerni motor uporablja mehansko komutacijo za preklop polarnosti magnetnega polja rotorja (imenovanega tudi armatura) proti statorju.Nasprotno pa statorjevo magnetno polje razvijejo bodisi elektromagnetne tuljave (zgodovinsko gledano) bodisi moderni, močni trajni magneti (za številne današnje izvedbe) (slika 1).

Interakcija in ponavljajoče se obračanje magnetnega polja med tuljavami rotorja na armaturi in fiksnim poljem statorja inducira neprekinjeno rotacijsko gibanje.Komutacijsko delovanje, ki obrne polje rotorja, se doseže s fizičnimi kontakti (imenovanimi ščetke), ki se dotikajo armaturnih tuljav in jih napajajo.Vrtenje motorja ne zagotavlja samo želenega mehanskega gibanja, temveč tudi preklapljanje polaritete tuljave rotorja, ki je potrebno za induciranje privlačnosti/odboja glede na fiksno statorsko polje – spet ni potrebna elektronika, saj se enosmerni tok napaja neposredno na navitja statorske tuljave (če obstajajo) in ščetke.

Osnovna regulacija hitrosti je dosežena s prilagoditvijo uporabljene napetosti, vendar to kaže na eno od pomanjkljivosti krtačenega motorja: nižja napetost zmanjša hitrost (kar je bil namen) in dramatično zmanjša navor, kar je običajno neželena posledica.Uporaba brušenega motorja, ki se napaja neposredno iz tirnic DC, je na splošno sprejemljiva samo v omejenih ali nekritičnih aplikacijah, kot je upravljanje majhnih igrač in animiranih zaslonov, zlasti če je potreben nadzor hitrosti.

V nasprotju s tem ima brezkrtačni motor niz elektromagnetnih tuljav (polov), pritrjenih okoli notranjosti ohišja, na vrtljivo gred (rotor) pa so pritrjeni trajni magneti visoke trdnosti (slika 2).Ker krmilna elektronika zaporedno napaja poli (elektronska komutacija – EC), se magnetno polje, ki obdaja rotor, vrti in tako privlači/odbija rotor s svojimi fiksnimi magneti, ki je prisiljen slediti polju.

Tok, ki poganja pole motorja BLDC, je lahko kvadratni val, vendar je to neučinkovito in povzroča tresljaje, zato večina modelov uporablja ramping valovno obliko z obliko, prilagojeno za želeno kombinacijo električne učinkovitosti in natančnosti gibanja.Poleg tega lahko krmilnik natančno nastavi energijsko valovno obliko za hitre, a gladke zagone in zaustavitve brez prekoračitve in jasen odziv na mehanske prehodne obremenitve.Na voljo so različni nadzorni profili in trajektorije, ki prilagodijo položaj in hitrost motorja potrebam aplikacije.

Uredila Lisa