(1) ساختار موتور DC بدون جاروبک
موتور DC بدون جاروبک عمدتاً از یک روتور ساخته شده از مواد آهنربای دائمی، یک استاتور با سیم پیچی سیم پیچ و یک سنسور موقعیت (اختیاری) تشکیل شده است.
استاتور
ساختار استاتور یک موتور BLDC شبیه به یک موتور القایی است. از لایه های فولادی انباشته شده با شکاف های محوری برای سیم پیچ تشکیل شده است. سیم پیچ ها در یک BLDC کمی با سیم پیچ های یک موتور القایی معمولی متفاوت است.
به طور معمول، اکثر موتورهای BLDC از سه سیم پیچ استاتور تشکیل شده اند که به شکل ستاره یا "Y" (بدون خنثی) متصل شده اند. علاوه بر این، سیمپیچهای استاتور بر اساس اتصال سیم پیچ به موتورهای ذوزنقهای و سینوسی طبقهبندی میشوند.
در موتورهای ذوزنقه ای، هم جریان درایو و هم EMF پشتی شکل ذوزنقه ای دارند (در مورد موتور سینوسی سینوسی). به طور معمول، موتورهای دارای ولتاژ 48 ولت (یا کمتر) در خودروسازی و رباتیک (خودروهای هیبریدی و بازوهای رباتیک) استفاده میشوند.
روتور
قسمت روتور یک موتور BLDC از آهنرباهای دائمی (معمولا آهنرباهای آلیاژی کمیاب مانند نئودیمیم (Nd)، کبالت ساماریم (SmCo) و نئودیمیم آهن بور (NdFeB) تشکیل شده است.
بسته به کاربرد، تعداد قطب ها می تواند از 2 تا 8 با قرارگیری متناوب شمال (N) و جنوب (S) متفاوت باشد. نمودار زیر سه آرایش مختلف از قطب های مغناطیسی را نشان می دهد.
(الف): آهنرباها در محیط بیرونی روتور قرار می گیرند.
(ب): به روتور تعبیه شده الکترومغناطیسی معروف است که در آن آهنرباهای دائمی مستطیلی در هسته روتور تعبیه شده است.
(ج): آهنربا را در هسته آهنی روتور قرار دهید.
سنسور موقعیت (سنسور هال)
از آنجایی که هیچ برس در موتور BLDC وجود ندارد، کموتاسیون به صورت الکترونیکی کنترل می شود. برای اینکه موتور بچرخد، سیمپیچهای استاتور باید بهطور متوالی برق داده شوند و موقعیت روتور (یعنی قطبهای شمال و جنوب روتور) باید مشخص باشد تا مجموعه خاصی از سیمپیچهای استاتور را به طور دقیق فعال کند.
موقعیت روتور معمولاً با استفاده از حسگر موقعیت که یک سنسور هال است (که طبق اصل اثر هال کار می کند) شناسایی و به سیگنال الکتریکی تبدیل می شود. اکثر موتورهای BLDC از سه حسگر هال تعبیه شده در استاتور برای تشخیص موقعیت روتور استفاده می کنند.
خروجی سنسور هال بسته به اینکه قطب شمال روتور جنوبی باشد یا نزدیک قطب شمال، زیاد یا کم خواهد بود. با ترکیب نتایج سه حسگر، می توان توالی دقیق نیروها را تعیین کرد.