Kullanıcı:Soyoguzpinar/deneme tahtası

Fırçasız DC motor örneği.

Fırçasız DC elektrik motoru(BLDC), elektronik olarak komütasyonlu motor (EKM veya EK motor) veya senkron DC motor olarak da bilinen fırçasız DC elektrik motoru (BLDC motor veya BL motor), doğru akım (DC) elektrik güç kaynağı kullanan senkron bir motordur. DC akımlarını, uzayda etkin bir şekilde dönen ve kalıcı mıknatıs rotorunun takip ettiği manyetik alanlar üreten motor sargılarına geçirmek için elektronik bir kapalı döngü kontrolörü kullanır. Kontrolör, motorun hızını ve torkunu kontrol etmek için DC akım darbelerinin fazını ve genliğini ayarlar. Bu kontrol sistemi, birçok geleneksel elektrik motorunda kullanılan mekanik komütatöre (fırçalara) bir alternatiftir.

Fırçasız DC elektrik motoru (BLDC motor veya BL motor), elektronik olarak komütasyonlu motor (EKM veya EK motor) veya senkron DC motor olarak da bilinen fırçasız DC elektrik motoru, doğru akım (DC) elektrik güç kaynağı kullanan senkron bir motordur. DC akımlarını, uzayda etkin bir şekilde dönen ve kalıcı mıknatıs rotorunun takip ettiği manyetik alanlar üreten motor sargılarına geçirmek için elektronik bir kapalı döngü kontrolörü kullanmaktadır. Kontrolör, motorun hızını ve torkunu kontrol etmek için DC akım darbelerinin fazını ve genliğini ayarlamaktadır. Bu kontrol sistemi, birçok geleneksel elektrik motorunda kullanılan mekanik komütatöre (fırçalara) bir alternatiftir.

Bir fırçasız dc motor iki ana parçadan, bir stator ve bir rotordan oluşur. Rotor iki kutuplu sabit bir mıknatıstır, stator aşağıdaki resimde gösterildiği gibi düzenli bobinlerden oluşmaktadır.

Bir fırçasız motor sisteminin yapısı tipik olarak bir sabit mıknatıslı senkron motora (SMSM) benzer, ancak anahtarlamalı bir relüktans motoru veya bir endüksiyon (asenkron) motor da olabilmektedir. Ayrıca neodimyum mıknatıslar kullanılmaktadır. Çıkışlar (stator rotor tarafından çevrelenmiştir), iç hatlar (rotor stator ile çevrilidir) veya eksenel (rotor ve stator düz ve paraleldir) olabilmektedir.

Fırçasız bir motorun fırçalı motorlara göre avantajları; yüksek güç-ağırlık oranı, yüksek hız, neredeyse anında hız (RPM), tork kontrolü, yüksek verimlilik ve düşük bakımdır. Başta insansız hava aracı (İHA), elektrikli araçlar ve mobil robotlarda yaygın olarak tahrik elemanı olarak kullanılan Fırçasız DC motor, hidrojen teknolojileri ile çevre dostu olarak çalıştırılmaktadır.

Tarihçe

Fırçalı DC motorlar 19. yüzyılda icat edildi ve hala yaygın olarak kullanılmaktadır. 1960' larda katı hal elektroniğinin gelişmesiyle fırçasız DC motorlar mümkün hale gelmektedir.

Bir elektrik motoru, rotorun (makinenin dönen kısmı) ve statorun (makinenin sabit kısmı) manyetik alanlarını yanlış hizada tutarak tork geliştirmektedir. Bir veya her iki mıknatıs grubu, bir demir çekirdeğin etrafına sarılmış bir tel bobinden yapılmış elektromıknatıslardır. Tel sargıdan geçen DC, motoru çalıştıran gücü sağlayan manyetik alanı oluşturmaktadır. Yanlış hizalama, alanları yeniden hizalamaya çalışan bir tork üretmektedir. Rotor hareket ettikçe ve alanlar hizaya geldikçe, yanlış hizalamayı korumak ve tork ve hareket üretmeye devam etmek için rotorun veya statorun alanını hareket ettirmek gerekmektedir. Rotorun konumuna göre alanları hareket ettiren cihaza komütatör denilmektedir.

Fırça komütatörü:

Fırçalı motorlarda bu, motor şaftı üzerinde komütatör adı verilen döner bir anahtar ile yapılmaktadır. Rotor üzerinde çok sayıda metal parçasına bölünmüş, dönen bir silindirden oluşmaktadır. Bu dilimler(bölümler) rotor üzerindeki iletken sargılara bağlanmaktadır. Grafit gibi yumuşak bir iletkenden yapılmıştır. Fırça adı verilen iki veya daha fazla sabit kontak, komütatöre baskı yaparak rotor dönerken ardışık kayan dilimler etrafında elektriksel temas sağlamaktadır. Fırçalar, sargılara seçici olarak elektrik akımı sağlamaktadır. Rotor döndükçe, komütatör farklı sargılar seçer ve belirli bir sargıya yönlü akım uygulanmaktadır. Böylece rotorun manyetik alanı stator ile hizasız kalır ve tek yönde bir tork oluşturmaktadır.

Komütatörün dezavantajları

Komütatörün, fırçalı motorların kullanımında düşüşe yol açan dezavantajları vardır. Bu dezavantajlar şunlardır:

• Dönen komütatör dilimleri (segmentleri) boyunca kayan fırçaların sürtünmesi, düşük güçlü bir motorda önemli olabilecek güç kayıplarına neden olur.

• Yumuşak fırça malzemesi sürtünme nedeniyle aşınır, toz oluşturur ve sonunda fırçaların değiştirilmesi gerektirmektedir. Bu; komütasyonlu motorları, sabit disk motorları gibi düşük partiküllü, sızdırmaz veya bakım gerektirmeden çalışan uygulamalar için uygun hale getirmektedir.

• Kayar fırça kontağının elektrik direnci, motor devresinde fırça düşmesi adı verilen ve enerji tüketen bir voltaj düşüşüne neden olmaktadır.

• Sargıların endüktansı yoluyla akımın tekrarlanan ani geçişi, komütatör kontaklarında kıvılcımlara neden olur. Bu, patlayıcı ortamlarda yangın tehlikesi ve yakınındaki mikro elektronik devrelerde elektromanyetik parazite neden olabilen bir elektronik gürültü kaynağı olur.

Son yüzyılda, bir zamanlar endüstrinin temel dayanağı olan yüksek güçlü DC fırçalı motorların yerini alternatif akım (AC) senkron motorlar almıştır. Günümüzde fırçalı motorlar sadece düşük güçlü uygulamalarda veya sadece DC'nin mevcut olduğu yerlerde kullanılmaktadır. Ancak yukarıdaki dezavantajlar bu uygulamalarda bile kullanımlarını sınırlandırmaktadır.

Çalışma prensibi

Rotorun açısını algılayan bir sensörün, sarımlar boyunca akımı değiştiren transistörler gibi yarı iletken anahtarları kontrol ettiğini ifade eden şema.

Fırçasız DC motorlarda, mekanik komütatör kontaklarının yerini elektronik bir servo sistem almıştır. Elektronik bir sensör rotorun açısını algılar ve sarımlar boyunca akımı değiştiren transistörler gibi yarı iletken anahtarları kontrol eder, ya akımın yönünü tersine çevirir ya da elektromıknatısların birinde doğru açıda tork oluşturması için yön belirtir. Kayar temasın ortadan kaldırılması, fırçasız motorların daha az sürtünmeye ve daha uzun ömre sahip olmasını sağlar; çalışma ömürleri sadece rulmanlarının ömrü ile sınırlıdır.

Fırçalı DC motorlar, sabitken maksimum tork geliştirir, hız arttıkça doğrusal olarak azalır. Fırçalı motorların bazı sınırlamaları fırçasız motorlarla aşılabilir; daha yüksek verimlilik ve mekanik aşınmaya karşı daha düşük duyarlılık içerirler. Bu faydalar, potansiyel olarak daha az sağlam, daha karmaşık ve daha pahalı kontrol elektroniği pahasına gelir.

Tipik bir fırçasız motor, sabit bir armatürün etrafında dönen sabit mıknatıslara sahiptir. Bu, akımı hareketli armatüre bağlama ile ilgili sorunları ortadan kaldırır. Bir elektronik kontrolör, motorun dönmesini sağlamak için fazı sürekli olarak sargılara geçiren fırçalı DC motorun komütatör tertibatının yerini alır. Kontrolör, komütatör sistemi yerine katı hal devresi kullanarak benzer zamanlı güç dağıtımı gerçekleştirir.

Fırçasız motorlar, yüksek tork/ağırlık oranı, watt başına daha fazla tork üreten artırılmış verimlilik, artırılmış güvenilirlik, azaltılmış gürültü, fırça ve komütatör aşınmasını ortadan kaldırarak daha uzun ömür, komütatörden iyonlaştırıcı kıvılcımların ortadan kaldırılması ve elektromanyetik girişimin (EMG) genel olarak azaltılmasını sağlar. Rotorda sargı olmadığından merkezkaç kuvvetlerine maruz kalmazlar. Sargılar gövde tarafından desteklendiğinden, soğutma için motorun içinde hava akışı gerektirmeden iletim yoluyla soğutulabilirler. Bu da motorun iç parçalarının tamamen kapatılabileceği ve kir veya diğer yabancı maddelerden korunabileceği anlamına gelmektedir.

Fırçasız motor komutasyonu, bir mikro denetleyici kullanılarak yazılımda gerçekleştirilebilir veya alternatif olarak analog veya dijital devreler kullanılarak gerçekleştirilebilir. Fırçalar yerine elektroniklerle komutasyon, hız sınırlama, yavaş ve hassas hareket kontrolü için mikro adımlama işlemi ve sabit durumdayken tutma torku dahil olmak üzere fırçalı DC motorlarda bulunmayan daha fazla esneklik ve yetenekler sağlar. Denetleyici yazılımı, uygulamada kullanılan belirli motora göre özelleştirilebilir, bu da daha yüksek komütasyon verimliliği sağlamaktadır.

Fırçasız bir motora uygulanabilecek maksimum güç, neredeyse yalnızca ısı ile sınırlıdır; çok fazla ısı, mıknatısları zayıflatır ve sargıların yalıtımına zarar vermektedir.

Fırçasız motorlar, elektriği mekanik güce dönüştürürken, öncelikle fırçaların olmaması nedeniyle fırçalı motorlardan daha verimlidir. Bu da sürtünmeden kaynaklanan mekanik enerji kaybını azaltır. Geliştirilmiş verimlilik, motorun performans eğrisinin yüksüz ve düşük yüklü bölgelerinde en yüksektir.

Üreticilerin fırçasız tip DC motorlar kullandığı ortamlar ve gereksinimler arasında bakım gerektirmeyen çalışma, yüksek hızlar ve kıvılcımların tehlikeli olduğu (yani patlayıcı ortamlar) veya elektronik olarak hassas ekipmanı etkileyebileceği çalışmalar yer almaktadır.

Fırçasız motorun yapısı bir kademeli(step) motora benzer, ancak motorlar, uygulama ve çalıştırma farklılıkları nedeniyle önemli farklılıklara sahiptir. Kademeli(step) motorlar, rotor belirli bir açısal konumdayken sıklıkla durdurulurken, fırçasız bir motorun genellikle sürekli dönüş üretmesi amaçlanır. Her iki motor tipi de dahili geri besleme için bir rotor konum sensörüne sahip olabilir. Hem step motor hem de iyi tasarlanmış fırçasız motor, sıfır RPM (dakikadaki devir sayısı)' de sonlu torku tutabilmektir.

Denetleyici Uygulamaları

Bobin manyetik alanı.

Kontrolör geleneksel fırçaların işlevselliğini uyguladığı için rotorun stator bobinlerine göre yönünü bilmesi gerekmektedir. Bu, rotor milinin ve fırçaların sabit geometrisi nedeniyle fırçalı bir motorda otomatiktir. Bazı tasarımlar, rotorun konumunu doğrudan ölçmek için Hall etkisi sensörleri veya döner kodlayıcı kullanılmaktadır. Diğerleri, rotor konumunu anlamak için tahrik edilmeyen bobinlerdeki geri elektromotor kuvvet(GEK)' i ölçerek ayrı Hall etkisi sensörlerine olan ihtiyacı ortadan kaldırır. Bu nedenle bunlara genellikle sensörsüz kontrolörler denilmektedir.

Geri elektromotor kuvvet(GEK)' i dayalı olarak rotor konumunu algılayan kontrolörler, rotor sabitken hiçbir arka EMF üretilmediğinden hareketi başlatmada ekstra zorluklara sahiptir. Bu genellikle döndürmeyi rastgele bir aşamadan başlatarak ve ardından yanlış olduğu tespit edilirse doğru aşamaya atlayarak gerçekleştirmektedir. Bu, motorun kısa bir süre geriye çalışmasına neden olarak başlatma sırasını daha da karmaşık hale getirebilmektedir. Diğer sensörsüz kontrolörler, rotor konumunu anlamak için mıknatısların konumunun neden olduğu sargı doygunluğunu ölçebilmektedir.

Tipik bir kontrolör, bir mantık devresi tarafından kontrol edilen üç kutuplu tersinir çıkış içermektedir. Basit kontrolörler, çıkış fazının ne zaman ilerletilmesi gerektiğini belirlemek için yönlendirme sensörlerinden çalışan karşılaştırıcılar kullanmaktadır. Daha gelişmiş kontrolörler, ivmeyi yönetmek, motor hızını kontrol etmek ve verimlilikte ince ayar yapmak için bir mikro kontrolör kullanmıştır.

Hall Etkisi Sensör:

Hall etkisi sensörleri, düşük maliyetleri ve rotorun sabit mıknatısları ile kullanım kolaylığı nedeniyle Fırçasız DC [BLDC) motorlarda rotor konumunu belirlemenin en yaygın yöntemidir. Ve komütasyon 60 derecelik artışlarla gerçekleştiğinden, yüksek çözünürlüklü algılama ve çıktı gereksizdir.

Fırçasız DC (BLDC) motorun altı adımlı komütasyon için anahtarlama sırasını gösteren şema.

Mekanik veya elektriksel yollarla komütasyonun amacı, bir sargı pozitif, bir negatif ve üçüncü sargı kapalı olacak şekilde stator sargılarına belirli bir sırayla enerji vermektir. Tork üretimi, stator alanı ile rotorun kalıcı mıknatısları arasındaki çekim ve itme ile oluşmaktadır. Bu iki alan birbirine 90 derece yönlendiğinde maksimum tork elde edilir ve alanlar hizalandıkça tork azalmaktadır. Bu nedenle, motorun dönmesini sağlamak için, rotor alanı onu “yakalarken” statorun manyetik alanı pozisyon değiştirmelidir.

Doğru stator sargısına enerji verebilmek için rotor konumunun bilinmesi gerekmektedir. Bu, Hall etkisi sensörlerinin görevidir - rotorun konumunu izlemek. Fırçasız DC elektrik motoru(BLDC), tipik olarak ya statora ya da rotora monte edilmiş üç Hall etkisi sensörüne sahiptir ve altı adımlı komütasyon olarak bilinen şeyi kullanmaktadır.

Rotor bir sensörü geçtiğinde, hangi rotor kutbunun (N veya S) geçtiğini belirtmek için yüksek veya düşük bir sinyal üretir. Üç hall etkisi sensörünün (yüksekten düşüğe veya düşükten yükseğe) bu geçişi, her 60 derecede bir rotor konum bilgisi sağlar.

Birçok modern elektronik cihaz, akımı ve manyetik alanı ölçmek ve ayrıca anahtarlama ve kilitleme işlemlerini gerçekleştirmek için lineer Hall sensörleri kullanmaktadır. Akıllı telefonlar, dizüstü bilgisayarlar ve e-okuyucular çok düşük (miliamper altı) akımlarla çalışır. Ancak düşük güçlü cihazlarda bir anahtarlama işlevi gerçekleştirmek için Hall sensörlerinin mikroamper rejiminde çalışması gerekmektedir.

Fırçasız DC motorların iki temel performans parametresi motor sabitleri $\mathrm {K} _{T}$ (tork sabiti) ve $\mathrm {K} _{e}$ (hız sabiti olarak da bilinen geri elektromotor kuvvet sabiti $\mathrm {K} _{V}={1 \over \mathrm {K} _{e}}$)

Yapısı

Fırçasız motorlar birkaç farklı fiziksel konfigürasyonda oluşturulabilmektedir: 'Geleneksel' (inrunner olarak da bilinmektedir) konfigürasyonunda, kalıcı mıknatıslar rotorun bir parçasıdır. Rotoru üç stator sargısı çevrelemektedir. Çıkış (veya dış rotor) konfigürasyonunda, bobinler ve mıknatıslar arasındaki radyal ilişki tersine çevrilir; stator bobinleri motorun merkezini (çekirdeği) oluştururken, kalıcı mıknatıslar çekirdeği çevreleyen sarkan bir rotor içinde dönmektedir. Alan veya şekil sınırlamalarının olduğu yerlerde kullanılan düz veya eksenel akı tipi, yüz yüze monte edilmiş stator ve rotor plakalarını kullanır. Fırçasız DC elektrik motorları tipik olarak daha fazla kutba sahiptir, üç sargı grubunu korumak için üçlüler halinde kurulmaktadır. Düşük RPM(dakikadaki devir sayısı)' lerde daha yüksek bir torka sahiptir. Tüm fırçasız motorlarda bobinler sabittir.

Delta ve wye sarma stilleri için şema. (Bu resim motorun endüktif ve jeneratör benzeri özelliklerini göstermez)

İki yaygın elektriksel sargı konfigürasyonu vardır; delta konfigürasyonu, üçgen benzeri bir devrede üç sargıyı birbirine bağlar ve bağlantıların her birine güç uygulanmaktadır. Bazen yıldız sargısı olarak adlandırılan Wye(Y-şekilli) konfigürasyon, tüm sargıları merkezi bir noktaya bağlar ve her sargının kalan ucuna güç uygulanmaktadır.

Sargıları delta konfigürasyonunda olan bir motor, düşük hızda düşük tork verir ancak daha yüksek hız da verebilir. Wye (Y-şekilli) konfigürasyonu, düşük hızda yüksek tork verir, ancak yüksek hız veremez.

Verimlilik motorun yapısından büyük ölçüde etkilense de, Wye (Y-şekilli) sargı normalde daha verimlidir. Delta bağlantılı sargılarda, sürülen kabloya bitişik sargılar boyunca (doğrudan sürülen uçlar arasındaki sargıya kıyasla) yarım voltaj uygulanır ve direnç kayıpları artmaktadır. Ayrıca sargılar, yüksek frekanslı parazit elektrik akımlarının tamamen motor içinde dolaşmasına izin verebilmektedir. Wye (Y-şekilli) bağlantılı bir sargı, parazit akımlarının akabileceği ve bu tür kayıpları önleyen kapalı bir döngü içermemektedir.

Kontrolör açısından bakıldığında, iki sargı stili de tamamen aynı şekilde ele alınmaktadır.

Uygulama Alanları

İki fazlı fırçasız motorun statorundaki dört kutup. Bu, bilgisayar soğutma fanının bir parçasıdır; rotor kaldırıldı.

İki fazlı fırçasız motorun statorundaki dört kutup. Bu, bilgisayar soğutma fanının bir parçasıdır; rotor kaldırılmaktadır. Fırçasız motorlar, orijinal olarak fırçalı DC motorlar tarafından gerçekleştirilen birçok işlevi yerine getirmektedir, ancak maliyet ve kontrol karmaşıklığı, fırçasız motorların en düşük maliyetli alanlarda fırçalı motorları tamamen değiştirmesini engellemektedir. Bununla birlikte, fırçasız motorlar, özellikle bilgisayar sabit diskleri ve CD/DVD oynatıcılar gibi aygıtlar olmak üzere birçok uygulamaya egemen olmaya başlamıştır. Elektronik ekipmanlardaki küçük soğutma fanları, yalnızca fırçasız motorlarla çalıştırılmaktadır. Akünün şarj edilmesi gerekmeden önce motorun artan verimliliğinin daha uzun kullanım sürelerine yol açtığı akülü elektrikli aletlerde bulunabilirler. Düşük hızlı, düşük güçlü fırçasız motorlar, gramofon kayıtları için doğrudan tahrikli pikaplarda kullanılmaktadır.

Ulaşım

Fırçasız motorlar elektrikli araçlarda, hibrit araçlarda, kişisel taşıyıcılarda ve elektrikli uçaklarda bulunmaktadır.Çoğu elektrikli bisiklet, statorun aksa sağlam bir şekilde sabitlendiği, mıknatısların tekerleğe bağlı olduğu ve bazen tekerlek göbeğinin içine yerleştirilmiş fırçasız motorlar kullanılmaktadır. Aynı prensip, kendi kendini dengeleyen bisiklet(scooter) tekerleklerinde de uygulanmaktadır. Elektrikle çalışan radyo kontrollü araç modellerinin çoğu, yüksek verimlilikleri nedeniyle fırçasız motorlar kullanmaktadır.

Akülü aletler

Fırçasız motorlar, bazı tel düzelticiler, yaprak üfleyiciler, testereler (dairesel veya pistonlu) ve matkaplar/sürücüler dahil olmak üzere birçok modern akülü alette bulunmaktadır. Fırçasız motorların (düşük ağırlık, yüksek verimlilik) fırçalı motorlara göre avantajları (düşük ağırlık, yüksek verimlilik), bir AC prizine takılı büyük, sabit aletlerden ziyade elde taşınan, pille çalışan aletler için daha önemlidir. Bu nedenle pazarın bu segmentinde alım daha hızlı olmuştur.

Isıtma ve havalandırma

Isıtma, havalandırma ve iklimlendirme (HVAC) ve soğutma endüstrilerinde çeşitli AC motorlar yerine fırçasız motorları kullanma eğilimi vardır.Fırçasız bir motora geçmenin en önemli nedeni, tipik bir AC motora kıyasla bunları çalıştırmak için gereken güçte çarpıcı bir azalmadır. Gölge kutuplu ve kalıcı ayrık kapasitör motorları bir zamanlar fanların motoru olarak baskınken, şimdi birçok fan fırçasız motor kullanılarak çalıştırılmaktadır.

Bazı fanlar ayrıca genel sistem verimliliğini artırmak için fırçasız motorlar kullanılmaktadır.

Fırçasız motorun daha yüksek verimliliğine ek olarak, HVAC sistemleri (özellikle değişken hız ve/veya yük modülasyonuna sahip olanlar) fırçasız motorlar kullanır çünkü dahili mikroişlemci programlanabilirliğe, hava akışı üzerinde kontrole ve seri iletişime izin verir. Bazı tavan vantilatörleri ve portatif fanlar da bu motora sahiptir. Motor' un, yüksek enerji verimliliğine sahip ve çoğu fandan daha sessiz olduğu için reklamı yapılmaktadır.

Endüstri Mühendisliği

Fırçasız DC motorların endüstri mühendisliğinde uygulanması, öncelikle imalat mühendisliği veya endüstriyel otomasyon tasarımına odaklanılmaktadır. İmalatta fırçasız motorlar öncelikle hareket kontrolü, konumlandırma veya çalıştırma sistemleri için kullanılmaktadır.

Fırçasız motorlar, yüksek güç yoğunluğu, iyi hız-tork özellikleri, yüksek verimliliği, geniş hız aralıkları ve düşük bakım gerektirmeleri nedeniyle üretim uygulamaları için idealdir. Fırçasız DC motorların endüstri mühendisliğinde en yaygın kullanımları lineer motorlar, servo motorlar, endüstriyel robotlar için aktüatörler, ekstrüder tahrik motorları ve CNC takım tezgahları için besleme tahrikleridir.

Hareket kontrol sistemleri

Fırçasız motorlar, iyi hız tepkisi ile yüksek tork geliştirme yeteneğine sahip olduklarından, ayarlanabilir veya değişken hızlı uygulamalarda yaygın olarak pompa, fan ve mil tahrikleri olarak kullanılır. Ek olarak, uzaktan kontrol için kolayca otomatikleştirilebilirler. Yapılarından dolayı iyi termal özelliklere ve yüksek enerji verimliliğine sahiptirler. Değişken hız yanıtı elde etmek için fırçasız DC motorlar, elektronik motor kontrolörü ve rotor konumu geri besleme sensörünü içeren elektromekanik bir sistemde çalışmaktadır.

Fırçasız DC motorlar, takım tezgahı servo sürücüleri için servo motorlar olarak yaygın olarak kullanılmaktadır. Servo motorlar, mekanik yer değiştirme, konumlandırma veya hassas hareket kontrolü için kullanılmaktadır. DC step motorlar servo motor olarak da kullanılabilir; ancak, açık çevrim kontrolü ile çalıştırıldıkları için tipik olarak tork titreşimleri sergilerler. Fırçasız DC motorlar, servo motorlar olarak daha uygundur, çünkü hassas hareketleri, sıkı bir şekilde kontrol edilen ve kararlı çalışma sağlayan bir kapalı döngü kontrol sistemine dayanmaktadır.

Konumlandırma ve çalıştırma sistemleri

Fırçasız motorlar endüstriyel konumlandırma ve çalıştırma uygulamalarında kullanılmaktadır. Montaj robotları için, fırçasız step veya servo motorlar, montaj için bir parçayı veya kaynak veya boyama gibi bir imalat işlemi için bir aleti konumlandırmak için kullanılmaktadır. Fırçasız motorlar lineer aktüatör(bir mekanizmayı veya sistemi kontrol eden veya hareket ettiren bir tür motor)' leri sürmek için de kullanılabilmektedir.

Doğrudan doğrusal hareket üreten motorlara doğrusal motorlar denir. Lineer motorların avantajı, döner motorlar için gerekli olan bilyalı vida, kılavuz vida, kremayer dişli, kam, dişli veya kayış gibi bir aktarma sistemine ihtiyaç duymadan doğrusal hareket üretebilmesidir. İletim sistemlerinin daha az tepki ve daha az doğruluk sağladığı bilinmektedir. Doğrudan tahrikli, fırçasız DC lineer motorlar, manyetik dişlere sahip oluklu bir stator ve sabit mıknatıslara ve bobin sargılarına sahip hareketli bir aktüatörden oluşturmaktadır. Doğrusal hareket elde etmek için, bir motor kontrolörü, aktüatördeki bobin sargılarını uyararak manyetik alanların etkileşimine neden olarak doğrusal harekete neden olmaktadır. Borulu lineer motorlar, benzer şekilde çalıştırılan lineer motor tasarımının başka bir şeklidir.

Uçak Modelleme

Mikro radyo kontrollü bir uçağa güç sağlayan mikroişlemci kontrollü bir Fırçasız DC motor. Bu dıştan rotorlu motor 5 g ağırlığındadır ve yaklaşık 11 W tüketir.

Mikro radyo kontrollü bir uçağa güç sağlayan mikroişlemci kontrollü bir Fırçasız DC motor (BLDC). Bu dıştan rotorlu motor 5 g ağırlığında ve yaklaşık 11 W tüketmektedir. Fırçasız motorlar, helikopterler ve dronlar dahil olmak üzere model uçaklar için popüler bir motor seçimi haline gelmiştir. Uygun güç-ağırlık oranları ve 5 gramın altından, kilovat çıkış aralığında iyi derecelendirilen büyük motorlara kadar geniş bir mevcut boyut yelpazesi, neredeyse tüm fırçalı elektrik motorlarının yerini alarak elektrikle çalışan model uçuş pazarında düşük güçlü, ucuz, genellikle oyuncak sınıfı uçaklar için devrim yaratmıştır. Ayrıca, daha büyük ve daha ağır modellere güç sağlayan önceki içten yanmalı motorlar yerine, basit, hafif elektrikli model uçakların büyümesini teşvik etmiştir. Modern pillerin ve fırçasız motorların artan güç-ağırlık oranı, modellerin kademeli olarak tırmanmak yerine dikey olarak yükselmesine olanak tanımıştır. Küçük kızdırma yakıtlı içten yanmalı motorlara kıyasla düşük gürültü ve kütle eksikliği, popülerliklerinin bir başka nedenidir.

Bazı ülkelerde, çoğu zaman gürültü kirliliği potansiyeli nedeniyle yanmalı motor tahrikli model uçakların kullanımına yönelik yasal kısıtlamalar - hatta son yıllarda neredeyse tüm model motorlar için amaca yönelik tasarlanmış susturucular mevcut olsa bile - güç elektrik sistemleri yüksek hıza geçişi desteklemiştir.

Radyo kontrollü arabalar

Popülerlikleri, radyo kontrollü (RC) araba alanında da artmıştır. Fırçasız motorlar, Kuzey Amerika radyo kontrollü(RC) araba yarışlarında 2006'dan beri Radyo Kumandalı Otomobil Yarışları'na (ROAR) göre yasaldır. Bu motorlar, radyo kontrollü araba yarışçılarına büyük miktarda güç sağlamaktadır. Uygun dişli ve yüksek deşarjlı lityum polimer (Li- ile eşleştirilirse -Po) veya lityum demir fosfat (LiFePO4) piller, bu arabalar saatte 160 kilometrenin (99 mil/saat) üzerinde hızlara ulaşabilmektedir.

Fırçasız motorlar, nitro veya benzinle çalışan motorlara kıyasla daha fazla tork üretebilir ve daha hızlı bir tepe dönüş hızına sahiptir. Nitro motorlar yaklaşık 46.800 dev/dak ve 2,2 kilowatt (3.0 hp) ile zirveye ulaşırken, daha küçük fırçasız bir motor 50.000 dev/dak ve 3,7 kilowatt'a (5,0 hp) ulaşabilir. Daha büyük fırçasız RC motorlar, beşte bir ölçekli modellere güç sağlamak için 10 kilowatt'a (13 hp) ve 28.000 dev/dak'ya ulaşabilir.