Tieteen ja teknologian jatkuvan kehityksen ja kypsymisen myötämoottoriteknologialla, moottoreilla, jotka ovat nykyaikaisen teollisuuden ja elämän tärkeä voimanlähde, on monenlaisia tyyppejä ja omat ominaisuutensa. Niiden joukossa harjatut moottorit ja harjattomat moottorit ovat kaksi yleistä tyyppiä, joilla kullakin on omat ainutlaatuiset käyttöskenaariot ja suorituskykyominaisuudet. Tämä artikkeli tekee yksityiskohtaisen vertailun ja analyysin harjatuista moottoreista ja harjattomista moottoreista rakenteen ja toimintaperiaatteen kahdesta näkökulmasta.
Kuten nimestä voi päätellä, harjatun moottorin sisällä on harjalaite. Tämä laite koostuu pääasiassa hiiliharjoista, kommutaattoreista (kutsutaan myös ankkureiksi) ja harjapitimistä. Moottorin virtalähteen kahtena koskettimena hiiliharjat koskettavat kommutaattoria ja hankaavat sitä vasten tuoden tai poistaen siten jännitettä ja virtaa. Harjatun moottorin roottorissa on käämit, jotka muodostavat magneettikentän tehon kytkemisen jälkeen, ovat vuorovaikutuksessa staattorin magneettinapojen kanssa, muodostavat vääntömomentin ja pyörittävät moottoria.
Harjatonmoottoriperuuttaa perinteisen harjalaitteen ja ottaa sen sijaan käyttöön elektronisen kommutointitekniikan. Harjattoman moottorin roottori on yleensä valmistettu kestomagneettimateriaalista ja staattorissa on moninapaiset käämit. Roottorin asennon havaitsemiseksi harjattoman moottorin sisään on asennettu myös asentoanturi. Lisäksi harjaton moottori on varustettava myös elektronisella nopeudensäätimellä (ESR) tarkan nopeuden ja vääntömomentin säädön saavuttamiseksi.
Harjatun toimintaperiaatemoottorion suhteellisen yksinkertainen. Kun moottori toimii, kela ja kommutaattori pyörivät, kun taas magneetti ja hiiliharja pysyvät paikallaan. Harjan ja kommutaattorin kosketusasentoa muuttamalla voidaan muuttaa staattorin ja roottorin napakulman suuntaa ja siten muuttaa moottorin pyörimissuuntaa. Samanaikaisesti säätämällä harjan virtaa voidaan säätää moottorin nopeutta ja vääntömomenttia.
Harjattoman toimintaperiaatemoottorion monimutkaisempi. Se käyttää elektronista kommutointitekniikkaa, havaitsee roottorin asennon asentoanturin kautta, ohjaa elektronisen nopeussäätimen tehoelektroniikkalaitteiden päälle- ja poiskytkentää ja siten toteuttaa staattorin käämitysvirran kommutoinnin. Tämä kommutointimenetelmä ei ainoastaan toteuta roottorin jatkuvaa pyörimistä, vaan mahdollistaa myös moottorin paremman käyttötehokkuuden ja laajemman nopeuden säätöalueen.