Borstelloze motor uitvoering met permanente magneten

Bij de borstelloze motor zijn de plaats van de magneten en de windingen verruild. De magneten zijn gemonteerd aan de rotor, en de windingen aan de stator. Hierdoor vervalt de noodzaak van een mechanische commutator waardoor men de nadelen van een borstel-commutator niet meer heeft. De nadelen van de borstelmotor zijn beperkte levensduur door slijtage en de gevoeligheid voor het doorleiden van piekstromen en grote vermogens. De gevoeligheid omvat het ontstaan van vonkvorming en het verbranden van smeermiddel op het commutator-oppervlak wat lijdt tot onderbrekingen in de stroomvoorziening en dus een haperende aandrijving. Iets dat dus voorkomen wordt door een borstelloze motor te gebruiken.

In plaats van een mechanische commutatie gebeurt de commutatie elektrisch en wordt gedaan door een inverter. Deze inverter weet de positie van de rotor (de positie van de magneten t.o.v de winding) zodat deze de juiste spanning (spannings-inverter) over de windingen kan aanbieden, of de juiste stroom (stroom-inverter) door de windingen kan sturen. De positie wordt gemeten met Hall-sensoren, of met een encoder, of resolver. Met het doel kosten te besparen zijn er uitvoeringen en algoritmen ontwikkeld waar niet direct de positie hoeft te worden gemeten, maar de positie wordt geschat uit de gemeten fase-stroom en fase-spanning.
Soms is de inverter geïntegreerd in het motorontwerp zodat deze motor aangestuurd kan worden als een borstelmotor (2 draden).

• Stator met ijzeren tanden
• IJzerloze stator

Stator met ijzeren tanden

De stator is uitgevoerd met ijzeren tanden die een kleine luchtspleet hebben met de rotor. Om deze tanden zijn de windingen gewikkeld (net zoals bij een ijzeren kern motor). Hierdoor ondervindt de borstelloze motor wel cogging en ijzerverliezen. De stator, het niet draaiende deel van de motor, kan zich aan de binnen- of buitenzijde bevinden. Als de stator zich aan de buitenzijde bevindt, wijzen de tanden naar binnen en wordt de roterende magneet in het centrum van de motor geplaatst. Dit type wordt een inrunner genoemd.
Als de stator zich aan de binnenzijde bevindt, dan worden de magneten op een roterende cilinder aangebracht. Dit type borstelloze motor noemt men een outrunner. Dittype genereert over het algemeen een groter koppel bij een kleinere draaisnelheid.

IJzerloze stator

Deze uitvoeringsvorm lijkt op die van de kernloze motor en heeft geen cogging of ijzerverliezen. Cogging zijn de harde stops die je voelt als je de motoras met de hand ronddraait. De windingen zijn gewikkeld in de vorm van een buis en met epoxy met elkaar verlijmd, en aan de stator verbonden. De magneten bevinden zich binnen de kooi van windingen en zijn aan de rotor verbonden. Het nadeel van 'deze' ijzerloze uitvoering vergeleken met de kernloze borstel-motor is dat de massatraagheid groter is omdat de magneet ronddraait i.p.v. de veel lichtere windingen.