Harjadeta alalis- ja samm-mootorid võivad pälvida rohkem tähelepanu kui klassikaline harjatud alalisvoolumootor, kuid viimane võib siiski olla mõnes rakenduses parem valik.

Enamik disainereid, kes soovivad valida väikese alalisvoolumootori – tavaliselt väiksema või osahobujõulise seadme – vaatavad tavaliselt esialgu vaid kahte võimalust: harjadeta alalisvoolumootorit (BLDC) või samm-mootorit.Milline valida, sõltub rakendusest, kuna BDLC on üldiselt parem pidevaks liikumiseks, samas kui samm-mootor sobib paremini positsioneerimiseks, edasi-tagasi liikumiseks ja peatus-/käivitusliikumiseks.Iga mootoritüüp suudab pakkuda vajalikku jõudlust õige kontrolleriga, mis võib olenevalt mootori suurusest ja spetsiifikast olla IC või moodul.Neid mootoreid saab juhtida spetsiaalsetesse liikumisjuhtimise IC-desse manustatud nutiseadmetega või sisseehitatud püsivaraga protsessoriga.

Kuid vaadake veidi lähemalt nende BLDC mootorite müüjate pakkumisi ja näete, et nad pakuvad peaaegu alati ka harjatud alalisvoolu (BDC) mootoreid, mis on olnud olemas "igavesti".Sellel mootorilahendusel on elektriajamiga tõukejõu ajaloos pikk ja väljakujunenud koht, kuna see oli esimene igasugune elektrimootori konstruktsioon.Kümneid miljoneid neid harjatud mootoreid kasutatakse igal aastal tõsistes, mittetriviaalsetes rakendustes, näiteks autodes.

Esimesed harjatud mootorite toorversioonid töötati välja 1800. aastate alguses, kuid isegi väikese kasuliku mootori toide oli keeruline.Nende toiteks vajalikud generaatorid ei olnud veel välja töötatud ning saadaolevad akud olid piiratud mahutavusega, suurte mõõtmetega ning neid tuli ikkagi kuidagi “täiendada”.Lõpuks saadi need probleemid üle.1800. aastate lõpuks paigaldati harjatud alalisvoolumootorid, mille võimsus ulatus kümnete ja sadade hobujõududeni, ja need olid üldiselt kasutusel;paljusid kasutatakse tänapäevalgi.

Põhiline harjatud alalisvoolumootor ei vaja töötamiseks "elektroonikat", kuna see on isekommuteeriv seade.Tööpõhimõte on lihtne, mis on üks selle voorustest.Harjatud alalisvoolumootor kasutab mehaanilist kommutatsiooni, et lülitada rootori magnetvälja (nimetatakse ka armatuuriks) polaarsust staatori suhtes.Seevastu staatori magnetvälja arendavad kas elektromagnetmähised (ajalooliselt) või kaasaegsed võimsad püsimagnetid (paljude tänapäevaste rakenduste jaoks) (joonis 1).

Armatuuril asuva rootori poolide ja staatori fikseeritud välja vaheline interaktsioon ja korduv magnetvälja ümberpööramine kutsuvad esile pideva pöörleva liikumise.Kommutatsioonitegevus, mis pöörab rootori välja, saavutatakse füüsiliste kontaktide (nn harjade) kaudu, mis puudutavad armatuuri pooli ja toovad neile toite.Mootori pöörlemine ei taga mitte ainult soovitud mehaanilist liikumist, vaid ka rootori pooli polaarsuse ümberlülitamist, mis on vajalik külgetõmbe/tõuke esilekutsumiseks fikseeritud staatorivälja suhtes – jällegi pole elektroonikat vaja, kuna alalisvoolutoide suunatakse otse staatoriväljale. staatori mähised (kui need on olemas) ja harjad.

Põhiline kiiruse reguleerimine saavutatakse rakendatud pinge reguleerimisega, kuid see viitab harjatud mootori ühele puudusele: madalam pinge vähendab kiirust (mis oli eesmärk) ja vähendab dramaatiliselt pöördemomenti, mis on tavaliselt soovimatu tagajärg.Otse alalisvoolu rööbastelt toidetava harjatud mootori kasutamine on üldiselt vastuvõetav ainult piiratud või mittekriitilistes rakendustes, nagu väikeste mänguasjade ja animeeritud kuvarite kasutamine, eriti kui on vaja kiiruse reguleerimist.

Seevastu harjadeta mootoril on rida elektromagnetilisi mähiseid (poolusid), mis on kinnitatud paika ümber korpuse sisemuse ning pöörleva võlli (rootori) külge on kinnitatud ülitugevad püsimagnetid (joonis 2).Kuna juhtelektroonika (elektrooniline kommutatsioon – EC) annab poolustele pinget, pöörleb rootorit ümbritsev magnetväli ja nii tõmbab/tõukab rootorit oma fikseeritud magnetitega ligi, mis on sunnitud välja järgima.

BLDC mootori poolusi juhtiv vool võib olla nelinurkne laine, kuid see on ebaefektiivne ja tekitab vibratsiooni, nii et enamikus konstruktsioonides kasutatakse rambivat lainekuju, mille kuju on kohandatud soovitud elektritõhususe ja liikumise täpsuse kombinatsiooniks.Lisaks saab kontroller peenhäälestada energiat andvat lainekuju kiireks, kuid sujuvaks käivitamiseks ja seiskamiseks ilma ülelöögita ja terava reageerimiseta mehaanilistele koormuse siirdetele.Saadaval on erinevad juhtimisprofiilid ja trajektoorid, mis vastavad mootori asukohale ja kiirusele rakenduse vajadustele.

Toimetanud Lisa