מנועי DC ומנועי צעד ללא מברשות עשויים לקבל יותר תשומת לב מאשר מנוע DC המוברש הקלאסי, אך ייתכן שהאחרון עדיין יהיה בחירה טובה יותר ביישומים מסוימים.

רוב המעצבים המעוניינים לבחור במנוע DC קטן - יחידת כוח סוס תת- או חלקית, בדרך כלל - מסתכלים תחילה רק על שתי אפשרויות: מנוע DC ללא מברשות (BLDC) או מנוע הצעד.איזה מהם לבחור מבוסס על היישום, מכיוון שה-BDLC בדרך כלל טוב יותר לתנועה רציפה בעוד שמנוע הצעד מתאים יותר למיקום, קדימה ואחורה ותנועת עצירה/התחלה.כל סוג מנוע יכול לספק את הביצועים הדרושים עם הבקר הנכון, שיכול להיות IC או מודול בהתאם לגודל המנוע ולפרטיו.ניתן להניע מנועים אלו עם ה"חכמים" המוטמעים ב-ICs ייעודיים לבקרת תנועה או מעבד עם קושחה משובצת.

אבל תסתכל קצת יותר מקרוב על ההיצע של הספקים של מנועי BLDC אלה, ותראה שהם מציעים כמעט תמיד גם מנועי DC (BDC) מוברשים, שהיו בסביבה "לנצח".להסדר המנוע הזה יש מקום ארוך ומבוסס בהיסטוריה של כוח מניע מונע חשמלי, שכן זה היה עיצוב המנוע החשמלי הראשון מכל סוג שהוא.עשרות מיליוני מנועים מוברש אלה משמשים מדי שנה עבור יישומים רציניים, לא טריוויאליים כגון מכוניות.

הגרסאות הגסות הראשונות של מנועים מוברשים התפתחו בתחילת המאה ה-19, אך הפעלת אפילו מנוע שימושי קטן היה מאתגר.הגנרטורים הדרושים להפעלתם עדיין לא פותחו, ולסוללות הזמינות הייתה קיבולת מוגבלת, גודל גדול, ועדיין היה צריך "לחדש" איכשהו.בסופו של דבר, הבעיות הללו התגברו.עד סוף המאה ה-19, הותקנו מנועי DC מוברש בטווח של עשרות ומאות כוחות סוס ובשימוש כללי;רבים עדיין בשימוש היום.

מנוע ה-DC המוברש הבסיסי אינו דורש "אלקטרוניקה" כדי לתפקד, מכיוון שהוא מכשיר המניע את עצמו.עקרון הפעולה הוא פשוט, וזו אחת מיתרונותיו.מנוע ה-DC המוברש משתמש בקומוטציה מכנית כדי להחליף את הקוטביות של השדה המגנטי של הרוטור (נקרא גם הארמטורה) לעומת הסטטור.לעומת זאת, השדה המגנטי של הסטטור מפותח על ידי סלילים אלקטרומגנטיים (באופן היסטורי) או מגנטים קבועים מודרניים וחזקים (עבור יישומים רבים כיום) (איור 1).

האינטראקציה וההיפוך החוזר של השדה המגנטי בין סלילי הרוטור על האבזור והשדה הקבוע של הסטטור גורמים לתנועה סיבובית מתמשכת.פעולת ההעברה ההופכת את שדה הרוטור מתבצעת באמצעות מגעים פיזיים (הנקראים מברשות), אשר נוגעים ומביאים כוח לסלילי האבזור.סיבוב המנוע מספק לא רק את התנועה המכנית הרצויה אלא גם את החלפת קוטביות סליל הרוטור הדרושה כדי לגרום למשיכה/דחייה ביחס לשדה הסטטור הקבוע - שוב, אין צורך באלקטרוניקה, שכן אספקת ה-DC מופעלת ישירות על פיתולי סליל הסטטור (אם יש) והמברשות.

בקרת מהירות בסיסית מתבצעת על ידי התאמת המתח המופעל, אך זה מצביע על אחד החסרונות של המנוע המוברש: המתח הנמוך מפחית את המהירות (וזה הייתה הכוונה) ומפחית באופן דרמטי את המומנט, שלרוב הוא תוצאה לא רצויה.שימוש במנוע מוברש המופעל ישירות ממסילות ה-DC מקובל בדרך כלל רק ביישומים מוגבלים או לא קריטיים כגון הפעלת צעצועים קטנים ותצוגות מונפשות, במיוחד אם יש צורך בקרת מהירות.

לעומת זאת, למנוע ללא מברשות יש מערך של סלילים אלקטרומגנטיים (קטבים) קבועים במקומם סביב פנים הבית, ומגנטים קבועים בעלי חוזק גבוה מחוברים לציר המסתובב (הרוטור) (איור 2).כאשר הקטבים מופעלים ברצף על ידי אלקטרוניקת הבקרה (העברה אלקטרונית - EC), השדה המגנטי המקיף את הרוטור מסתובב וכך מושך/דוחה את הרוטור עם המגנטים הקבועים שלו, שנאלץ לעקוב אחרי השדה.

הזרם המניע את עמודי המנוע של BLDC יכול להיות גל מרובע, אבל זה לא יעיל ומשרה רטט, ולכן רוב העיצובים משתמשים בצורת גל מתפרצת עם צורה המותאמת לשילוב הרצוי של יעילות חשמלית ודיוק תנועה.יתר על כן, הבקר יכול לכוונן עדין את צורת הגל הממריץ להתחלות ועצירות מהירות אך חלקות ללא חריגה ותגובה חדה למעבר עומס מכני.זמינים פרופילי בקרה ומסלולים שונים התואמים את מיקום המנוע והמהירות לצרכי היישום.

עריכה על ידי ליסה