Selles artiklis käsitleme lühidalt kahte tüüpi alalisvoolumootoreid, mida paigaldatakse elektrilistesse tööriistadesse – tavalisi kollektormootoreid mehaanilise kommutaatoriga ja harjadeta elektrooniliselt kommuteeritavaid mootoreid, mida Eestis nimetatakse sageli „harjavabadeks“ (inglise keelest - brushless).
Tavaliste alalisvoolumootorite ja harjadeta mootorite konstruktsioon on sarnane. Neis on staator ja püsimagnetitest koosnev rootor. Staatoril on mähis, mis loob õhupilus magnetvälja.
Kollektormootorite peamised puudused on seotud mehaanilise kommutaatoriga, mis piirab mootori võimsust ja kiirust, suurendab inertsi ja aksiaalset pikkust. Samuti nõuavad need mootorid pidevat hooldust, kuna nende harjad kuluvad ja neid tuleb vahetada. Kommutaator ise on mürarikas, sädeleb ning eraldab tolmu, mis tekib kuluvate harjade tõttu. See tolm võib sattuda mootori laagritesse või isegi põhjustada lühise.
Siinkohal tuleb märkida, et enamikul juhtudel saab tavalisi kollektormootoreid asendada harjadeta mootoritega.
Sellised mootorid on erineva võimsusega – väikseimaid kasutatakse arvutite kõvaketastes, suuri – elektriautodes. Populaarseimad on kolmefaasilised mootorid, kuid on olemas ka kahefaasilised või mitmefaasilised elektrooniliselt kommuteeritavad alalisvoolumootorid.
Varasemad elektrooniliselt kommuteeritavad mootorid eristusid suure pöördemomendi poolest, kuid suure võimsusega, tööstuses rakendatavaid mootoreid õnnestus luua alles 1980. aastal, kasutades võimsaid püsimagneteid ja pooljuhtelemente, mis loovad mootori ergutusvälja õhupilus, ilma ergutusmähise ja täiendava elektrienergia tarbimiseta.
Seega on elektrooniliselt kommuteeritavate mootorite peamised eelised kollektor-alalisvoolumootorite ees järgmised:
a) parem kiiruse ja momendi karakteristik;
b) kõrgem kasutegur;
c) pikem tööiga;
d) vaiksem töö;
e) suurem kiiruse vahemik.
Lisaks on elektrooniliselt kommuteeritavate mootorite loodava momendi ja mootori enda suuruse suhe suurem, mis on eriti kasulik valdkondades, kus mootori mõõtmetel ja kaalul on kriitiline tähtsus.
Kasutatud kirjandus:
Pitrėnas, A. Elektroniškai komutuojamo variklio valdymo tyrimas. Baigiamasis magistro darbas. Vilniaus Gedimino technikos universiteto Elektronikos fakulteto Automatikos katedra, 2012.
