(1) Harjattoman tasavirtamoottorin rakenne
Harjaton DC-moottori koostuu pääasiassa kestomagneettimateriaalista valmistetusta roottorista, staattorista kelakäämityksellä ja asentoanturista (valinnainen).
staattori
BLDC-moottorin staattorirakenne on samanlainen kuin oikosulkumoottorin. Se koostuu pinotuista teräslaminaatioista, joissa on aksiaaliset urat käämitystä varten. BLDC:n käämit eroavat hieman perinteisen oikosulkumoottorin käämityksistä.
Yleensä useimmat BLDC-moottorit koostuvat kolmesta staattorikäämityksestä, jotka on kytketty tähti- tai "Y"-muotoon (ei neutraalia). Lisäksi staattorikäämit luokitellaan edelleen puolisuunnikkaan ja sinimuotoisiin moottoreihin kelakytkennän perusteella.
Puolisuunnikasmoottorissa sekä käyttövirta että taka-EMF ovat puolisuunnikkaan muotoisia (sinimoottorin tapauksessa sinimuotoisia). Tyypillisesti 48 V:n (tai alle) moottoreita käytetään autoissa ja robotiikassa (hybridiautot ja robottikäsivarret).
roottori
BLDC-moottorin roottoriosa koostuu kestomagneeteista (yleensä harvinaisista maametallien magneeteista, kuten neodyymi (Nd), samariumkoboltti (SmCo) ja neodyymirautaboori (NdFeB).
Sovelluksesta riippuen pylväiden lukumäärä voi vaihdella 2:sta 8:aan vuorotellen pohjoiseen (N) ja etelään (S). Alla oleva kaavio näyttää kolme erilaista magneettinapojen järjestelyä.
(a): Magneetit on sijoitettu roottorin ulkokehälle.
(b): Tunnetaan sähkömagneettisena upotettuna roottorina, jossa suorakaiteen muotoiset kestomagneetit on upotettu roottorin ytimeen.
(c): Työnnä magneetti roottorin rautasydämeen.
Asentotunnistin (Hall anturi)
Koska BLDC-moottorissa ei ole harjoja, kommutointia ohjataan elektronisesti. Jotta moottori voisi pyöriä, staattorin käämit on kytkettävä peräkkäin ja roottorin asento (eli roottorin pohjois- ja etelänapa) on tiedettävä, jotta se jännittää tarkasti tietyn staattorikäämien sarjan.
Roottorin asento tunnistetaan ja muunnetaan yleensä sähköiseksi signaaliksi asentoanturin avulla, joka on Hall-anturi (joka toimii Hall-ilmiön periaatteen mukaisesti). Useimmat BLDC-moottorit käyttävät kolmea staattoriin upotettua Hall-anturia tunnistamaan roottorin asennon.
Hall-anturin teho on korkea tai matala riippuen siitä, onko roottorin pohjoisnapa etelässä vai lähellä pohjoisnapaa. Yhdistämällä kolmen anturin tulokset voidaan määrittää tarkka käynnistysjärjestys.