Motorlar, rotor ve statordaki manyetik alanların etkileşimi yoluyla tork ve dönüş üretir. Mükemmel şekilde işlenmiş ve monte edilmiş mekanik bileşenlere ve anında oluşan ve bozulan elektrik alanlarına sahip ideal bir motorda, tork çıkışı hiçbir değişiklik olmaksızın mükemmel derecede düzgün olacaktır. Ancak gerçek dünyada, tork çıkışının az da olsa tutarsız olmasına neden olan çeşitli faktörler vardır. Enerji verilmiş bir motorun çıkış torkundaki bu periyodik dalgalanmaya tork dalgalanması denir.

Matematiksel olarak tork dalgalanması, motorun bir mekanik devrinde üretilen maksimum ve minimum tork arasındaki farkın, yüzde olarak ifade edilen, bir devirde üretilen ortalama torka bölümü olarak tanımlanır.

Doğrusal hareket uygulamalarında tork dalgalanmasının ana etkisi, hareketin tutarsız olmasına neden olmasıdır. Bir ekseni belirli bir hıza hızlandırmak için motor torku gerektiğinden, tork dalgalanması hız dalgalanmasına veya "sarsıntılı" harekete neden olabilir. İşleme ve dağıtım gibi uygulamalarda bu tutarsız hareket, işleme modellerinde veya dağıtılan yapıştırıcıların kalınlığında gözle görülür değişiklikler gibi süreç veya son ürün üzerinde önemli bir etkiye sahip olabilir. Alma ve yerleştirme gibi diğer uygulamalarda tork dalgalanması ve hareketin düzgünlüğü kritik bir performans sorunu olmayabilir. Yani, pürüzlülük titreşimlere veya duyulabilir gürültüye neden olacak kadar şiddetli olmadığı sürece, özellikle de titreşimler sistemin diğer kısımlarında rezonansları tetiklediğinde.

Bir motorun ürettiği tork dalgalanmasının miktarı iki ana faktöre bağlıdır: motorun yapısı ve kontrol yöntemi.
Motor yapısı ve vuruntu torku

Fırçasız DC motorlar, step motorlar ve senkron AC motorlar gibi rotorlarında kalıcı mıknatıslar kullanan motorlar, vuruntu veya vuruntu torku olarak bilinen bir olguyla karşılaşır. Vuruntu torku (kademeli motorlar bağlamında sıklıkla tetikleme torku olarak anılır), rotorun ve stator dişlerinin belirli rotor konumlarındaki çekiminden kaynaklanır.

Her ne kadar tipik olarak güç verilmeyen bir motor elle döndürüldüğünde hissedilebilen "çentikler" ile ilişkili olsa da, motora güç verildiğinde vuruntu torku da mevcuttur; bu durumda, özellikle yavaş hızda çalışma sırasında motorun tork dalgalanmasına katkıda bulunur.

Vuruntu torkunu ve bundan kaynaklanan eşit olmayan tork üretimini azaltmanın yolları vardır; manyetik kutupların ve yuvaların sayısını optimize ederek ve bir tetik konumundan diğerine örtüşme oluşturmak için mıknatısları ve yuvaları eğip bükerek veya şekillendirerek. Ve daha yeni bir fırçasız DC motor türü (yuvasız veya çekirdeksiz tasarım), sargılı bir stator çekirdeği kullanarak vuruntu torkunu (tork dalgalanması olmasa da) ortadan kaldırır, böylece statorda periyodik çekici ve itici kuvvetler yaratacak dişler olmaz. rotor mıknatısları ile.
Motor komütasyon ve tork dalgalanması

Kalıcı mıknatıslı fırçasız DC (BLDC) ve senkron AC motorlar genellikle statörlerinin sarılma şekline ve kullandıkları komütasyon yöntemine göre farklılık gösterir. Kalıcı mıknatıslı senkron AC motorlar sinüzoidal olarak sarılmış statörlere sahiptir ve sinüzoidal komütasyon kullanır. Bu, motora giden akımın sürekli olarak kontrol edildiği anlamına gelir, böylece tork çıkışı düşük tork dalgalanmasıyla çok sabit kalır.

Hareket kontrolü uygulamaları için, kalıcı mıknatıslı AC (PMAC) motorlar, alan odaklı kontrol (FOC) olarak bilinen daha gelişmiş bir kontrol yöntemini kullanabilir. Alan odaklı kontrol ile her sarımdaki akım bağımsız olarak ölçülür ve kontrol edilir, böylece tork dalgalanması daha da azaltılır. Bu yöntemle mevcut kontrol döngüsünün bant genişliği ve geri besleme cihazının çözünürlüğü aynı zamanda tork üretiminin kalitesini ve tork dalgalanmasının miktarını da etkiler. Gelişmiş servo sürücü algoritmaları, son derece hassas uygulamalar için tork dalgalanmasını daha da azaltabilir ve hatta ortadan kaldırabilir.

PMAC motorlarının aksine, fırçasız DC motorlar trapezoidal olarak sarılmış statorlara sahiptir ve tipik olarak trapezoidal komütasyon kullanır. Trapezoidal komütasyon ile üç Hall sensörü, her 60 elektrik derecesinde rotorun konumu hakkında bilgi sağlar. Bu, akımın, motorun elektrik döngüsü başına altı "adım" ile, kare dalga biçiminde sargılara uygulandığı anlamına gelir. Ancak sargıların endüktansı nedeniyle sargılardaki akım anında yükselemez (veya düşemez), dolayısıyla her adımda veya her 60 elektrik derecesinde tork değişiklikleri meydana gelir.

Tork dalgalanmasının frekansı motorun dönme hızıyla orantılı olduğundan, daha yüksek hızlarda motor ve yük ataleti bu tutarsız torkun etkilerini yumuşatmaya hizmet edebilir. BLDC motorlarda tork dalgalanmasını azaltmaya yönelik mekanik yöntemler arasında statordaki sargı sayısının veya rotordaki kutup sayısının arttırılması yer alır. PMAC motorları gibi BLDC motorları da tork üretiminin düzgünlüğünü artırmak için sinüzoidal kontrol ve hatta alan odaklı kontrol kullanabilir, ancak bu yöntemler sistem maliyetini ve karmaşıklığını artırır.