W ciągu ostatniej dekady bezszczotkowe silniki prądu stałego (BLDC) coraz częściej zastępowały szczotkowe silniki prądu stałego, szczególnie w zastosowaniach, w których wymagana jest duża prędkość (ponad 12 000 obr./min) i długa żywotność.
Jednak bezszczotkowe silniki prądu stałego nie mają wszystkich zalet: szczotkowe silniki prądu stałego zapewniają proste sterowanie i brak zazębień, podczas gdy złożona konstrukcja bezszczotkowych silników prądu stałego oznacza wyższe koszty – konwencjonalne bezszczotkowe silniki prądu stałego mają konstrukcję szczelinową, z cewkami owiniętymi w szczeliny wokół stojana .
W rezultacie opracowano bezszczotkowy silnik prądu stałego o konstrukcji bez szczelin, który ma cztery główne zalety w porównaniu z konwencjonalnymi bezszczotkowymi silnikami prądu stałego ze szczeliną.
Mniejszy rozmiar: Zęby stojana w bezszczotkowych silnikach prądu stałego ze szczelinami zapobiegają minimalizacji całkowitego rozmiaru silnika, podczas gdy konstrukcja bez szczelin ma uzwojenia ukośne lub osiowe zamocowane na cylindrycznym rdzeniu stojana, co ułatwia zmniejszenie rozmiaru.
Niższy koszt: Konstrukcja bez szczelin zmniejsza złożoność, a rdzeń stojana jest łatwiejszy w produkcji, co zapewnia korzyści kosztowe.
Wysoka gęstość mocy: Bezszczelinowy silnik BLDC charakteryzuje się dużą gęstością mocy, ponieważ bezszczelinowy wirnik ma konstrukcję z dwubiegunowym magnesem trwałym, a straty w rdzeniu są stosunkowo niewielkie przy pracy z dużą prędkością.
Lepsza odporność na przeciążenia: Bezzębna konstrukcja nie ma nasycenia magnetycznego i dlatego zapewnia lepszą odporność na przeciążenia.
Chociaż bezszczelinowe silniki BLDC mają wiele zalet, nie zawsze są optymalnym wyborem w praktycznych zastosowaniach. Na przykład niska indukcyjność stwarza wyzwania w sterowaniu ruchem, wymagając urządzeń sterujących o wyższych częstotliwościach przełączania lub cewek z kompensacją szeregową, aby złagodzić problem niskiej indukcyjności.
W rzeczywistości różne technologie bezszczotkowych silników prądu stałego nadają się do różnych zastosowań. Bezszczotkowe silniki prądu stałego ze szczeliną nadają się do zastosowań takich jak pojazdy elektryczne lub sprzęt gospodarstwa domowego, gdzie wymagana jest większa liczba biegunów, a ostateczny rozmiar nie stanowi problemu. Są one również preferowane w trudnych warunkach, ponieważ cewki o konstrukcji szczelinowej są łatwiejsze do ochrony i są mechanicznie utrzymywane na miejscu przez zęby stojana. W przypadku zastosowań wymagających dużej prędkości i małych rozmiarów, np. w sprzęcie medycznym lub przenośnych narzędziach przemysłowych, bezszczelinowe silniki BLDC są lepszym wyborem i mogą zapewnić najlepsze rozwiązanie.
