Motor pemacu terus berfungsi dengan cara yang sama seperti kebanyakan motor DC tanpa berus. Magnet dipasang pada rotor motor dan belitan disusun pada stator motor. Apabila belitan ditenagakan, ia menghasilkan medan elektromagnet yang sama ada menarik atau menolak magnet rotor. Pensuisan atau pertukaran kuasa yang sesuai kepada belitan menghasilkan gerakan terkawal. Terdapat motor pemacu terus linear dan berputar tetapi versi berputar adalah yang paling kerap digunakan.
Direct drive motors with diameters of >1m are possible, able to produce a torque of >10,000Nm. Banyak motor pemacu langsung adalah 'tanpa bingkai' yang bermaksud bahawa ia dibekalkan tanpa perumah, galas atau sensor maklum balas. Ini membolehkan pembina mesin dan penyepadu sistem menyelaraskan reka bentuk perumahan, aci dan galas mereka untuk mengoptimumkan saiz keseluruhan, bentuk, berat dan prestasi dinamik.
Dua sebab utama jurutera reka bentuk memilih pemacu langsung ialah prestasi dinamik dan faktor bentuk. Daripada berurusan dengan gandingan, kotak gear, tali pinggang atau rantai, motor pemacu terus melekat terus pada beban supaya tiada histerisis, tindak balas atau 'gerak hilang' dalam mana-mana arah pergerakan. Kelebihan reka bentuk yang datang daripada motor yang agak rata dengan lubang besar di tengah – membenarkan gelang-gelincir, paip dan kabel melaluinya – tidak boleh dipandang remeh.
Kelebihan pendekatan pemanduan langsung termasuk:
Prestasi dinamik yang sangat baikdan kawalan tepat kedudukan dan/atau kelajuan
Tiada tindak balas atau haus
Kebolehpercayaan yang tinggidisebabkan kiraan bahagian yang rendah & penyingkiran gear, takal, pengedap, galas, dll.
Padat– dengan ketinggian paksi rendah dan lubang besar boleh dilaksanakan
Riak tork rendahatau 'cogging'
Kecekapan tenagadaripada pembasmian kerugian dalam elemen mekanikal perantaraan
Bunyi akustik yang rendahatau getaran yang disebabkan sendiri
Tiada/penyelenggaraan rendah
Keperluan penyejukan rendahdisebabkan oleh geometri haba yang berfaedah
Jurang udara yang agak besar– pemasangan mudah dan tahan terhadap kejutan.
Kelemahan utama selalunya lebih dilihat daripada sebenar - motor pemacu langsung (DD Motors) sering dianggap lebih mahal daripada motor tradisional. Walaupun ini selalunya benar dalam perbandingan 1:1 yang mudah, pandangan yang lebih holistik (dengan mengambil kira pembasmian gear perantaraan, gandingan dan penyelenggaraan serta pengurangan dalam penyederhanaan mekanikal keseluruhan) menunjukkan bahawa pengaturan pemacu langsung adalah, mungkin. yang menghairankan, penyelesaian kos dan prestasi optimum dalam banyak aplikasi.
Contoh klasik aplikasi pemacu terus ditemui dalam gimbal seperti sistem antena (cth komunikasi satelit yang dipasang kenderaan), pengawasan & kamera CCTV, pengimbas, teleskop, elektro-optik, jadual kadar dan sistem radar. Terdapat juga aplikasi dalam alat mesin CNC, peralatan pembungkusan, robotik, dan juga meja putar rekod mewah.
Jika lubang pemacu langsung agak kecil (<2") there is a wide choice of position feedback sensors based on optical, magnetic, capacitive, and inductive technologies. For larger bores, the primary options are frameless resolvers, ring encoders, and inductive encoders.
Penyelesai Tanpa Bingkai
Penyelesai yang ketinggian paksinya kecil berbanding diameternya boleh dirujuk sebagai penyelesai tanpa bingkai, penyelesai papak atau penyelesai lempeng. Tegasnya 'tanpa bingkai' bermakna perumahan penyelesai telah dihapuskan tetapi ramai jurutera akan menggunakan istilah tanpa bingkai apabila merujuk kepada penyelesai dengan ketinggian rendah dan diameter besar.
Kebanyakan penyelesai adalah tanpa berus dan bukannya berus, tetapi semuanya berdasarkan prinsip pengubah. Dengan kata lain, ia adalah penderia sudut induktif. Oleh kerana kedudukan pemutar penyelesai berbeza-beza berbanding pemegunnya, gandingan elektromagnet antara pemutar dan pemegun berbeza-beza. Ini boleh dilihat kerana isyarat keluaran penyelesai berbeza secara sinusoid berbanding isyarat pengujaan atau input.
Sesetengah penyelesai dipanggil 'kelajuan tunggal', 'dua kelajuan', 'empat kelajuan' dsb. Ini merujuk kepada bilangan kali keluaran penyelesai secara unik berbeza-beza selama 1 revolusi. Output penyelesai kelajuan tunggal adalah unik melebihi 1 putaran; keluaran penyelesai dua kelajuan adalah unik pada mana-mana 180 darjah dalam 1 putaran; output penyelesai empat kelajuan adalah unik pada mana-mana 90 darjah dalam 1 putaran dan seterusnya.
Penyelesai mempunyai rekod prestasi yang sangat baik dalam aplikasi berkaitan keselamatan - terutamanya dalam aeroangkasa awam. Mereka sangat lasak dan boleh dipercayai tetapi cenderung besar, berat dan sukar untuk disesuaikan.
Pengekod Cincin
Pengekod cincin juga dikenali sebagai pengekod lubang berongga besar atau pengekod besar melalui aci. Seperti penyelesai tanpa bingkai – semua istilah tersebut merujuk kepada pengekod yang ketinggian paksinya kecil berbanding diameternya. Pengekod cincin biasanya optik atau magnetik.
Pengekod optik menggunakan pengimbasan parut halus atau "skala" yang diterangi oleh sumber cahaya LED. Skala, berputar atau linear, diperbuat daripada "garisan" telus dan legap yang disusun dalam kitaran tugas 50-50. Bilangan kawasan lutsinar pada cakera sepadan dengan pic skala yang mentakrifkan resolusi pengekod. Sensor menjana voltan berkadaran dengan keamatan cahaya kejadian. Apabila sensor bergerak relatif kepada skala voltan berubah secara sinusoid. Pengekod optik menyampaikan tahap ketepatan yang tinggi tetapi agak rapuh dan mudah terdedah kepada bahan cemar.
Pengekod magnet menggunakan trek magnet berbilang kutub. Penderia, Hall-effect atau magnetoresistive, mengukur perubahan fluks magnet apabila kutub magnet bergerak relatif kepada sensor. Isyarat sinus dan kosinus boleh dihasilkan seperti dalam pengekod optik. Pengekod magnet adalah lasak, padat, dan boleh menjadi sangat kos efektif. Mereka, bagaimanapun, terdedah kepada medan magnet. Sukar untuk menghasilkan resolusi mengehadkan trek magnet nada halus. Kebolehulangan terjejas oleh histerisis dan perubahan ketepatan pada julat suhu operasi. Trek magnet agak rapuh dan boleh terdedah kepada kejutan.
Pengekod Induktif
Pengekod induktif (IncOders) menggunakan fizik asas yang sama seperti penyelesai tetapi menawarkan output elektrik digital yang sama seperti pengekod optik. Ini bermakna mereka menawarkan keteguhan dan kebolehpercayaan yang sama seperti penyelesai tetapi dengan antara muka elektrik yang mudah digunakan.
Tidak seperti penyelesai, semua elektronik yang diperlukan untuk operasi berada di dalam stator IncOder. Ini bermakna antara muka elektrik biasanya merupakan bekalan DC voltan rendah yang menghasilkan output data digital yang mewakili sudut mutlak atau perubahan sudut.
Tidak seperti pengekod cincin, ukuran IncOder bukan hanya dibuat pada satu titik tetapi merentasi muka satah penuh rotor dan stator. Ini bermakna IncOders kurang terdedah kepada ketidaktepatan daripada putaran bukan sepusat, sekali gus menjadikan pemasangannya agak mudah.