قد تحظى محركات التيار المستمر والمحركات السائر بدون فرش باهتمام أكبر من محرك التيار المباشر الكلاسيكي المصقول، ولكن قد يظل الأخير خيارًا أفضل في بعض التطبيقات.

معظم المصممين الذين يتطلعون إلى اختيار محرك DC صغير - عادةً وحدة حصانية فرعية أو جزئية - ينظرون في البداية إلى خيارين فقط: محرك DC بدون فرش (BLDC) أو المحرك السائر.يعتمد اختيار أي منهما على التطبيق، حيث أن BDLC أفضل بشكل عام للحركة المستمرة في حين أن المحرك السائر مناسب بشكل أفضل لتحديد المواقع والحركة ذهابًا وإيابًا وإيقاف/بدء الحركة.يمكن لكل نوع من المحركات تقديم الأداء المطلوب باستخدام وحدة التحكم الصحيحة، والتي يمكن أن تكون IC أو وحدة اعتمادًا على حجم المحرك وخصائصه.يمكن تشغيل هذه المحركات باستخدام "العناصر الذكية" المضمنة في دوائر متكاملة مخصصة للتحكم في الحركة أو معالج مزود ببرامج ثابتة مضمنة.

لكن انظر عن كثب إلى العروض التي يقدمها بائعو محركات BLDC هذه، وسترى أنهم يقدمون دائمًا أيضًا محركات DC (BDC) المصقولة، والتي كانت موجودة "إلى الأبد".يتمتع ترتيب المحرك هذا بمكانة طويلة وراسخة في تاريخ القوة الدافعة الكهربائية، حيث كان أول تصميم لمحرك كهربائي من أي نوع.يتم استخدام عشرات الملايين من هذه المحركات المصقولة كل عام لتطبيقات جادة وغير تافهة مثل السيارات.

تم ابتكار الإصدارات الأولية من المحركات المصقولة في أوائل القرن التاسع عشر، ولكن تشغيل حتى محرك صغير مفيد كان أمرًا صعبًا.ولم تكن المولدات اللازمة لتشغيلها قد تم تطويرها بعد، وكانت البطاريات المتاحة ذات سعة محدودة وكبيرة الحجم، ولا يزال يتعين "تجديدها" بطريقة أو بأخرى.وفي نهاية المطاف، تم التغلب على هذه المشاكل.بحلول أواخر القرن التاسع عشر، تم تركيب محركات التيار المستمر المصقولة التي تتراوح قوتها بين عشرات ومئات من الأحصنة واستخدامها بشكل عام؛لا يزال الكثير منها يستخدم حتى اليوم.

لا يتطلب محرك التيار المباشر الأساسي المصقول أي "إلكترونيات" ليعمل، لأنه جهاز ذاتي التبديل.مبدأ التشغيل بسيط وهو من فضائله.يستخدم محرك التيار المستمر المصقول تخفيفًا ميكانيكيًا لتبديل قطبية المجال المغناطيسي للدوار (يسمى أيضًا عضو الإنتاج) مقابل الجزء الثابت.في المقابل، تم تطوير المجال المغناطيسي للجزء الثابت إما عن طريق ملفات كهرومغناطيسية (تاريخيًا) أو مغناطيسات دائمة حديثة وقوية (لكثير من التطبيقات الحالية) (الشكل 1).

إن التفاعل والانعكاس المتكرر للمجال المغناطيسي بين ملفات الدوار الموجودة على عضو الإنتاج والمجال الثابت للجزء الثابت يؤدي إلى الحركة الدوارة المستمرة.يتم تنفيذ إجراء التخفيف الذي يعكس مجال الجزء الدوار عبر ملامسات فيزيائية (تسمى الفرش)، والتي تلمس وتجلب الطاقة إلى ملفات عضو الإنتاج.لا يوفر دوران المحرك الحركة الميكانيكية المرغوبة فحسب، بل يوفر أيضًا تبديل قطبية ملف الدوار اللازم لتحفيز التجاذب/التنافر فيما يتعلق بمجال الجزء الثابت الثابت - مرة أخرى، ليست هناك حاجة إلى إلكترونيات، حيث يتم تطبيق مصدر التيار المستمر مباشرة على الجزء الثابت اللفات لفائف الجزء الثابت (إن وجدت) والفرش.

يتم التحكم الأساسي في السرعة عن طريق ضبط الجهد المطبق، ولكن هذا يشير إلى أحد عيوب المحرك المصقول: الجهد المنخفض يقلل السرعة (وهذا هو المقصود) ويقلل بشكل كبير من عزم الدوران، والذي عادة ما يكون نتيجة غير مرغوب فيها.يعد استخدام محرك مصقول يعمل مباشرة من قضبان التيار المستمر مقبولًا بشكل عام فقط في التطبيقات المحدودة أو غير الحرجة مثل تشغيل الألعاب الصغيرة وشاشات العرض المتحركة، خاصة إذا كان التحكم في السرعة مطلوبًا.

في المقابل، يحتوي المحرك بدون فرش على مجموعة من الملفات الكهرومغناطيسية (الأعمدة) المثبتة في مكانها حول الجزء الداخلي للمبيت، ويتم توصيل مغناطيس دائم عالي القوة بالعمود الدوار (الدوار) (الشكل 2).عندما يتم تنشيط الأقطاب بالتسلسل بواسطة إلكترونيات التحكم (التخفيف الإلكتروني - EC)، يدور المجال المغناطيسي المحيط بالدوار وبالتالي يجذب/يصد الدوار بمغناطيسه الثابت، والذي يضطر إلى متابعة المجال.

يمكن أن يكون التيار الذي يحرك أقطاب محرك BLDC عبارة عن موجة مربعة، لكن هذا غير فعال ويؤدي إلى الاهتزاز، لذلك تستخدم معظم التصميمات شكل موجة متصاعدة بشكل مصمم خصيصًا للمزيج المطلوب من الكفاءة الكهربائية ودقة الحركة.علاوة على ذلك، يمكن لوحدة التحكم ضبط شكل الموجة التنشيطية من أجل بدء وتوقف سريع ولكن سلس دون تجاوز السرعة والاستجابة الواضحة لعبور الحمل الميكانيكي.تتوفر ملفات تعريف ومسارات تحكم مختلفة تتناسب مع موضع المحرك وسرعته مع احتياجات التطبيق.

تم التعديل بواسطة ليزا