I motori CC senza spazzole (BLDC) sono noti anche come motori CC senza commutatore, motori a commutazione elettronica, motori sincroni CA o servomotori CC. Stanno sostituendo sempre più i motori CC con spazzole grazie alla loro elevata efficienza, lunga durata, erogazione di coppia regolare e funzionamento ad alta velocità. La loro applicazione è stata limitata in passato a causa del costo aggiuntivo dei complessi controllori motore necessari per azionare questi motori. Negli ultimi anni i costi dei controller hanno registrato una tendenza al ribasso, pertanto l'uso di motori CC senza spazzole è in aumento e si prevede che aumenterà. Sebbene utilizzati con successo nei settori automobilistico, HVAC, elettronico, informatico, dei semiconduttori e medico, i motori BLDC sono stati a lungo utilizzati in applicazioni industriali come attuatori, azionamenti di alimentazione per macchine CNC, robot industriali, azionamenti per estrusori, ecc.
Sebbene sia necessario un controller motore complesso, la struttura semplice del motore BLDC offre alcuni vantaggi intrinseci che il motore BLDC non può offrire in termini di basso consumo energetico, coppia elevata e un intervallo di velocità molto ampio. I motori BLDC utilizzano una configurazione rovesciata. Il rotore è costituito da una serie di magneti permanenti e da un'armatura fissa. Il rotore è eccitato da un controllore elettronico di commutazione. Rispetto ai motori DC con spazzole, i motori BLDC hanno una migliore dissipazione del calore, una maggiore efficienza e una maggiore densità di potenza.
A causa dell'assenza di spazzole e commutatore meccanico, delle dimensioni compatte, del peso ridotto e dell'elevata gamma di velocità, per fornire il feedback di posizione richiesto per le applicazioni servo industriali, i motori BLDC sono dotati di un encoder (ottico o effetto Hall), utilizzato per misurare la posizione del rotore. Il segnale di feedback generato dall'encoder viene utilizzato dal controller del motore per generare un segnale di ingresso per energizzare la corrente di armatura e commutarla elettronicamente in modo che il campo magnetico dell'armatura ruoti in sincronia con il rotore. I vantaggi dei motori BLDC includono:
Maggiore durata grazie alla mancanza di perdite elettriche e per attrito. A causa dell'assenza di spazzole e commutatore meccanico, è praticamente esente da manutenzione. EMI e rumore sono ridotti grazie all'eliminazione dei picchi di ionizzazione generati dalle spazzole.
Poiché possono essere completamente sigillati, sono più adatti all'uso in ambienti pericolosi (sporco, olio, grasso e altri corpi estranei). Le caratteristiche operative includono:
(1) Movimento dell'indice breve e ad alta velocità;
(2) Carico pesante, controllo di coppia elevato;
(3) Somma del movimento del ciclo di lavoro breve;
(4) Elevata capacità di accelerazione/decelerazione.
