מבנה של מנוע DC

מבנה הבקרה של מנוע DC ללא מברשות: מנוע DC ללא מברשות הוא סוג של מנוע סינכרוני, כלומר מהירות הרוטור שלו מושפעת ממהירות השדה המגנטי המסתובב של הסטטור וממספר קטבי הרוטור (P), N=120f/P. עם מספר קבוע של קטבי רוטור, שינוי תדירות השדה המגנטי המסתובב של הסטטור משנה את מהירות הרוטור. מנוע DC ללא מברשות הוא בעצם מנוע סינכרוני עם תוספת בקרה אלקטרונית (דרייבר). הוא שולט בתדירות השדה המגנטי המסתובב של הסטטור ומזין את מהירות הרוטור בחזרה למרכז הבקרה לצורך תיקון חוזר, במטרה להשיג מאפיינים קרובים למנוע DC. במילים אחרות, מנוע DC ללא מברשות יכול לשמור על מהירות רוטור מסוימת בתוך טווח העומס המדורג שלו גם כאשר העומס משתנה.

דרייבר DC ללא מברשות כולל קטע אספקת חשמל וקטע בקרה: קטע אספקת הכוח מספק כוח תלת-פאזי למנוע, בעוד שקטע הבקרה ממיר את תדר הספק המבוא לפי הצורך. חלק אספקת החשמל יכול לקבל כניסת DC ישירה (בדרך כלל 24V) או כניסת AC (110V/220V). אם הקלט הוא AC, תחילה יש להמיר אותו ל-DC על ידי ממיר. בין אם הקלט הוא DC או AC, תחילה יש להמיר את מתח DC למתח תלת- פאזי על ידי מהפך כדי להניע את סלילי המנוע. המהפך מורכב בדרך כלל משישה טרנזיסטורי כוח (Q1-Q6) המחולקים לזרועות עליונות (Q1, Q3, Q5) וזרועות תחתונות (Q2, Q4, Q6), המחוברים למנוע כמתגים כדי לשלוט בזרימת החשמל דרך סלילי המנוע. יחידת הבקרה מספקת PWM (Pulse Width Modulation) כדי לקבוע את תדירות המיתוג של טרנזיסטורי הכוח ואת התזמון של העברת המהפך. מנועי DC ללא מברשות דורשים בדרך כלל בקרת מהירות המבטיחה שהמהירות תישאר יציבה בערך מוגדר ללא תנודות משמעותיות כאשר העומס משתנה. לכן, המנוע מצויד בחיישן Hall שחש את השדה המגנטי, המשמש כבקרת מהירות בלולאה סגורה וגם כבסיס לבקרת רצף פאזה. עם זאת, זה משמש רק עבור בקרת מהירות ואינו יכול לשמש עבור בקרת מיקום.