Сравнение на предимствата и недостатъците между четкови и безчеткови двигателни схеми

Матираният постояннотоков двигател произвежда максимален въртящ момент в покой, който намалява линейно с увеличаване на скоростта. Безчетковите двигатели могат да преодолеят някои от ограниченията на моторите с четки; Те включват по-висока ефективност и по-ниска чувствителност към механично износване. Тези предимства идват с цената на потенциално по-малко здрава, по-сложна и по-скъпа управляваща електроника.
Типичните безчеткови двигатели имат постоянни магнити, които се въртят около неподвижна арматура, елиминирайки проблема със свързването на ток към движеща се арматура. Електронен контролер замества компонента четка/комутатор на безчетковия DC мотор, който постоянно превключва фазата на намотките, за да поддържа двигателя да работи. Контролерът извършва подобно синхронизиращо разпределение на мощността, като използва полупроводникова верига вместо система четка/комутатор.
Безчетковите постояннотокови двигатели предлагат няколко предимства пред безчетковите постояннотокови двигатели, включително високо съотношение на въртящ момент към тегло, по-голям въртящ момент на ват (подобрена ефективност), по-висока надеждност, по-нисък шум, по-дълъг експлоатационен живот (безчеткова корозия и корозия на комутатора), елиминиране на йонизиращи искри от комутатори и цялостно намаляване на електромагнитните смущения (EMI). Тъй като на ротора няма намотки, те не са подложени на центробежна сила и тъй като намотките се поддържат от корпуса, те могат да се охлаждат чрез проводимост и не изискват въздушен поток вътре в двигателя, за да ги охлади. Това от своя страна означава, че вътрешността на двигателя може да бъде напълно затворена и защитена от мръсотия или други чужди вещества.
Комутацията на безчетковия двигател може да бъде реализирана в софтуер, използващ микроконтролер или микропроцесорен компютър, в аналогов хардуер или в цифров фърмуер, използвайки полево програмируема гейт матрица (FPGA). Заден ход с електроника вместо четки позволява по-голяма гъвкавост и функционалност, която не е налична с четкови DC двигатели, включително ограничения на скоростта, "микростъпка" за бавен и/или фин контрол на двигателя и задържане на въртящия момент в покой. Софтуерът на контролера може да бъде персонализиран за конкретни двигатели за използване в приложението, което води до по-голяма комутационна ефективност.
Максималната мощност, приложена към безчетков двигател, е до голяма степен ограничена от топлина и твърде много топлина ще отслаби магнита и ще повреди изолационните свойства на намотките.
Безчетковите двигатели са по-ефективни от безчетковите, когато става въпрос за преобразуване на електричеството в механична енергия. Това подобрение до голяма степен се дължи на честотата на превключващия ток, определена от обратната връзка на сензора за положение. Допълнителното предимство се дължи на липсата на четки, което намалява загубата на механична енергия поради триене. Увеличаването на ефективността е най-голямо в зоните на празен ход и ниско натоварване на кривата на производителността на двигателя. При големи механични натоварвания ефективността на безчетковите двигатели и висококачествените мотори с четка е сравнима.
Средите и изискванията към производителите да използват безчеткови DC двигатели включват работа без поддръжка, висока скорост и опасност от искри или потенциално повлияване на работата на електронно чувствително оборудване.
Структурата на безчетковия двигател може да бъде подобна на тази на стъпковия двигател. За разлика от стъпковите двигатели, безчетковите двигатели обикновено се използват за непрекъснато въртене. Стъпковите двигатели обикновено не включват сензори за позиция на вала за вътрешна обратна връзка за позицията на ротора. Вместо това стъпковият контролер ще разчита на сензори, за да открие позицията на задвижваното устройство. Те често спират, когато роторът е в определено ъглово положение, докато все още произвежда въртящ момент. Една добре проектирана безчеткова моторна система също може да се поддържа при нулеви обороти и ограничен въртящ момент.