1. Motor DC sikat
Pada motor sikat, hal ini dilakukan dengan sakelar putar pada poros motor yang disebut komutator. Komutator terdiri dari silinder atau cakram berputar yang dibagi menjadi beberapa segmen kontak logam pada rotor. Segmen-segmen tersebut terhubung ke kumparan konduktor pada rotor. Dua atau lebih kontak stasioner yang disebut sikat, terbuat dari konduktor lunak seperti grafit, menekan komutator, membuat kontak listrik geser dengan segmen-segmen berikutnya saat rotor berputar. Sikat secara selektif memberikan arus listrik ke kumparan. Saat rotor berputar, komutator memilih kumparan yang berbeda dan arus searah diterapkan pada kumparan tertentu sehingga medan magnet rotor tetap tidak sejajar dengan stator dan menciptakan torsi dalam satu arah.
2. Motor DC tanpa sikat
Pada motor DC tanpa sikat (brushless), sistem servo elektronik menggantikan kontak komutator mekanis. Sensor elektronik mendeteksi sudut rotor dan mengontrol sakelar semikonduktor seperti transistor yang mengalihkan arus melalui kumparan, baik membalik arah arus atau, pada beberapa motor mematikannya, pada sudut yang tepat sehingga elektromagnet menciptakan torsi dalam satu arah. Penghapusan kontak geser memungkinkan motor tanpa sikat memiliki gesekan yang lebih rendah dan umur pakai yang lebih lama; masa pakainya hanya dibatasi oleh masa pakai bantalan (bearing)nya.
Motor DC sikat menghasilkan torsi maksimum saat diam, dan menurun secara linier seiring peningkatan kecepatan. Beberapa keterbatasan motor sikat dapat diatasi oleh motor tanpa sikat; termasuk efisiensi yang lebih tinggi dan kerentanan yang lebih rendah terhadap keausan mekanis. Manfaat ini datang dengan biaya berupa potensi kurang kokoh, lebih kompleks, dan lebih mahal untuk elektronik kontrol.
Motor tanpa sikat (brushless) pada umumnya memiliki magnet permanen yang berputar mengelilingi angker tetap, sehingga menghilangkan masalah yang terkait dengan penyambungan arus ke angker yang bergerak. Pengontrol elektronik menggantikan rakitan komutator pada motor DC sikat, yang terus menerus mengalihkan fasa ke kumparan agar motor tetap berputar. Pengontrol melakukan distribusi daya terjadwal yang serupa dengan menggunakan rangkaian solid-state, bukan sistem komutator.
Motor tanpa sikat menawarkan beberapa keunggulan dibandingkan motor DC dengan sikat, termasuk rasio torsi terhadap berat yang tinggi, peningkatan efisiensi yang menghasilkan torsi lebih besar per watt, peningkatan keandalan, pengurangan kebisingan, masa pakai lebih lama dengan menghilangkan erosi sikat dan komutator, serta penghilangan percikan api pengion dari
komutator, dan pengurangan keseluruhan interferensi elektromagnetik (EMI). Tanpa lilitan pada rotor, rotor tidak terkena gaya sentrifugal, dan karena lilitan ditopang oleh rumah motor, lilitan dapat didinginkan melalui konduksi, sehingga tidak memerlukan aliran udara di dalam motor untuk pendinginan. Hal ini berarti bahwa bagian dalam motor dapat sepenuhnya tertutup dan terlindungi dari kotoran atau benda asing lainnya.
Komutasi motor tanpa sikat dapat diimplementasikan dalam perangkat lunak menggunakan mikrokontroler, atau alternatifnya dapat diimplementasikan menggunakan sirkuit analog atau digital. Komutasi dengan elektronik, bukan sikat, memungkinkan fleksibilitas dan kemampuan yang lebih besar yang tidak tersedia pada motor DC sikat, termasuk pembatasan kecepatan, operasi microstepping untuk kontrol gerakan lambat dan halus, dan torsi penahan saat diam. Perangkat lunak pengontrol dapat disesuaikan dengan motor spesifik yang digunakan dalam aplikasi, sehingga menghasilkan efisiensi komutasi yang lebih besar.
Daya maksimum yang dapat diterapkan pada motor tanpa sikat hampir seluruhnya dibatasi oleh panas;[rujukan diperlukan] panas yang berlebihan akan melemahkan magnet dan merusak isolasi lilitan.
Saat mengubah listrik menjadi tenaga mekanik, motor tanpa sikat (brushless) lebih efisien daripada motor dengan sikat (brushed) terutama karena tidak adanya sikat, yang mengurangi kehilangan energi mekanik akibat gesekan. Peningkatan efisiensi ini paling besar terjadi pada daerah tanpa beban dan beban rendah pada kurva kinerja motor.
Lingkungan dan persyaratan di mana produsen menggunakan motor DC tanpa sikat meliputi pengoperasian tanpa perawatan, kecepatan tinggi, dan pengoperasian di tempat yang percikan apinya berbahaya (misalnya lingkungan yang mudah meledak) atau dapat memengaruhi peralatan elektronik yang sensitif.
Konstruksi motor tanpa sikat (brushless motor) menyerupai motor stepper, tetapi kedua motor tersebut memiliki perbedaan penting karena perbedaan dalam implementasi dan pengoperasiannya. Sementara motor stepper sering dihentikan dengan rotor pada posisi sudut tertentu, motor tanpa sikat biasanya dirancang untuk menghasilkan rotasi kontinu. Kedua jenis motor ini dapat memiliki sensor posisi rotor untuk umpan balik internal. Baik motor stepper maupun motor tanpa sikat yang dirancang dengan baik dapat mempertahankan torsi terbatas pada nol RPM.
Waktu posting: 08-03-2023
