Fırçasız Doğru Akım Motorları ve Avantajları
Fırçasız doğru akım motoru (brushless dc motor), komütasyon işlemini mekanik olarak değil elektronik olarak sağlayan bir motor türüdür. Fırça içeren DC motorlarda, rotordaki sarımlara elektrik iletimi fırça-kollektör yapısı ile sağlanır. Dilimli bir yapıda olan kollektör düzeneği sayesinde, rotor sarımlarından geçen akımın yönü motor dönerken kendiliğinden değişir. Bu sistemin kıvılcım oluşturma, bakım gerektirme ve fırçalarda aşınma gibi problemleri vardır.
Fırçasız doğru akım motorlarında fırça-kollektör düzeneğinin görevini elektronik bir denetleyici (kontrolör) üstlenir. Denetleyicide, yüksek akımı anahtarlama görevini yürüten yarıiletken devre elemanları ve anahtarlama ile ilgili zamanlamayı sağlayan mikro denetleyici bulunur. Motorun dönüşünde aksama olmaması için denetleyicinin uygun bir hızda rotoru takip etmesi gerekir. Bu işlem, rotor pozisyonunun bilinmesini gerektirir. Çoğu uygulamada Hall effect sensörleri kullanılarak rotor pozisyonu kolayca tespit edilir.
Fırçasız doğru akım motorları iki farklı tasarıma sahip olabilir. İlkinde, sürekli mıknatıslar, dönen rotor üzerine monte edilmiş vaziyettedir ve stator bobinleri rotoru çevreleyecek şekilde yerleştirilmiştir. Elektronik komütasyon tekniği ile bobinler uygun zamanlama ile enerjilendirildiğinde rotor dönmeye başlar. Diğer tasarımda ise bunun tersi söz konusudur. Stator sabit şekilde motorun merkezinde bulunur ve onun çevresindeki sürekli mıknatıslı rotor döner. Bu tür motor yapısı, bilgisayar kasalarının içindeki soğutma fanlarında bulunur.
Fırçasız doğru akım motorları, fırçalı olan türlere göre daha verimli çalışır. Yani, aynı giriş gücü uygulandığında, fırçasız motor fırçalı olana göre elektrik gücünü mekanik güce daha verimli olarak dönüştürür. Fırçasız motorlar, sahip olduğu avantajlar nedeniyle pek çok cihazda tercih edilmektedir. Örneğin, hardisk, CD/DVD oynatıcı, PC soğutma fanlarında bu motorlar kullanılır. Daha yüksek güçlü uygulamalar ise direct-drive olarak adlandırılan motor sürme yönteminde, endüstriyel uygulamalarda ve elektrikli taşıtlarda kullanılır. Örneğin, ülkemizde son zamanlarda bazı firmalar tarafından fırçasız doğru akım motoru içeren bulaşık makinesi üretimi gerçekleştirilmektedir. Böylece, şebeke gerilimdeki dalgalanmalardan (düşüş ve yükselişlerden) kaynaklanan problemlerin giderilmesi sağlanmaktadır.
