موتورهای DC بدون هسته نسبت به موتورهای DC معمولی، تفاوت‌های قابل توجهی دارند. تفاوت مهم آن‌ها در سیم‌بندی روتور است. به عبارت دیگر، در ساختار روتور آن‌ها از هسته آهنی استفاده نشده است. اگر به موتورهای کوچک با شتاب بالا نیاز باشد، از موتورهای بدون هسته استفاده می‌شود. شکل آن‌ها به صورت استوانه‌ای یا دیسکی می‌تواند باشد.
شکل 1: برشی از یک موتور DC بدون هسته(Coreless DC motor)؛ 1: سیم‌پیچ روتور 2: پوسته موتور
تکنولوژی وساختار موتورهای بدون هسته
در موتورهای بدون هسته، به جای اینکه سیم‌پیچ بر روی آهن ورقه ورقه شده پیچیده شود، سیم‌پیچ به صورت یک استوانه توخالی، پیچیده می‌شود. استاتور به همراه آهنرباهای دائم روی آن، شار مورد نیاز میدان مغناطیسی را تامین می‌کند و در وسط قسمت تو خالی سیم‌پیچ قرار می‌گیرد. سپس به پوسته موتور محکم متصل می‌شود تا مدار مغناطیسی را کامل کند. روتور توسط بلبرینگ نگهداری می‌شود و حول هسته مغناطیس می‌چرخد.
موتورهای بدون هسته معمولا کوچک و سایزی بین 6 تا 75 میلی‌متر دارند. حداکثر توانشان نیز محدود به 250 وات است.
موتورهای بدون هسته، انتخاب مناسبی برای بسیاری از دستگاه‌های پزشکی، پمپ‌های کوچک و تجهیزات دریافت وتوزیع اسناد هستند.
شکل 2: ساختار یک موتور DC بدون هسته؛ 1:سیم‌پیچ روتور، 2: آهنربای استاتور، 3: کموتاتور، 4: جاروبک، 5: بلبرینگ، 6: پوسته آهنی
مزایای موتورهای بدون هسته
به‌خاطر ویژگی‌های مطلوبی که موتورهای بدون هسته دارند، انتخاب مناسبی برای بسیاری از کاربردها هستند. از جمله مزایای این موتورها، به موارد زیر می‌توان اشاره کرد:
- عملکرد نرم و بدون دندانه
- به خاطر اینرسی پایین روتور، شتاب سریع‌تری نسبت به موتورهای DC هسته آهنی دارند.
- وزن کمتر نسبت به موتورهای DC هسته آهنی
- عدم وجود تلفات هسته آهنی که سبب بهبود بازدهی، کاهش تلفات گرمایی و عمرطولانی باتری می‌شود.
- ریپل گشتاور پایین و گشتاور دندانه‌ای صفر[1] برای کنترل دقیق سرعت
- ولتاژ راه‌اندازی پایین برای عملکرد دقیق در سرعت پایین
- اندوکتانس پایین که سبب طول عمر جاروبک‌ها و کموتاتور می‌شود
- ثابت زمانی پایین که سبب پاسخ تخت‌تر می‌شود
معایب موتورهای بدون هسته
به خاطر سرعت خیلی بالا و سایز کوچک موتورهای بدون هسته، به سرعت گرم می‌شوند. به خصوص وقتی در شرایط بار کامل، برای مدتی کوتاه کار کنند. به همین خاطر پیشنهاد می‌شود که از سیستم‌های سردکننده برای این موتورها استفاده شود. به طور خلاصه، در مقایسه با موتورهای هسته دار، موتورهای بدون هسته، در شرایط اضافه بار، نمی‌توانند به کار‌گرفته شوند.
[1] به گشتاوری که موتور در حالت خاموشی دارد می‌گویند. اگر شفت موتور با دست چرخانده شود، این گشتاور حس می‌شود.
