Двигуни виробляють крутний момент і обертання через взаємодію магнітних полів у роторі та статорі. В ідеальному двигуні - з механічними компонентами, які ідеально обробляються та збираються, та електричні поля, які миттєво створюють і розпадаються - вихід крутного моменту було б ідеально гладким, без варіацій. Але в реальному світі є різноманітні фактори, які спричиняють вихідний крутний момент, що є непослідовним - навіть якщо тільки на невелику кількість. Це періодичне коливання вихідного крутного моменту напруженого двигуна називається пульсацією крутного моменту.

Математично пульсація крутного моменту визначається як різниця між максимальним і мінімальним крутним моментом, що виробляється над одним механічним революцією двигуна, поділеним на середній крутний момент, що виробляється над однією революцією, вираженою у відсотках.

У лінійних програмах руху основним ефектом пульсації крутного моменту є те, що він викликає непослідовний рух. І оскільки крутний момент двигуна необхідний для прискорення вісь до заданої швидкості, пульсація крутного моменту може спричинити пульсацію швидкості або «ривковий» рух. У таких додатках, як обробка та дозування, цей непослідовний рух може мати значний вплив на процес або кінцевий продукт - наприклад, видимі зміни в моделях обробки або товщини відпущених клеїв. В інших програмах, таких як Pick and Place, пульсація крутного моменту та плавність руху можуть не бути критичною проблемою. Тобто, якщо шорсткість не буде достатньо сильною, щоб викликати вібрації або звуковий шум - особливо якщо вібрації збуджують резонанси в інших частинах системи.

Кількість пульсації крутного моменту, що виробляється двигуна, залежить від двох основних факторів: конструкції двигуна та його методу контролю.
Будівництво двигуна та крутний момент

Двигуни, які використовують постійні магніти у своїх роторах - такі як безщірні двигуни постійного струму, крокові двигуни та синхронні двигуни змінного струму - відчувають явище, відоме як коггінг, або крутний момент. Крутний момент, який часто називають крутний момент затримки в контексті крокових двигунів) викликаний притяганням до ротора та зубами статора в певних положеннях ротора.

Хоча зазвичай асоціюється з «виїмками», які можна відчути, коли непереборний двигун повертається вручну, крутний момент присутності також присутній, коли двигун живлять, і в цьому випадку він сприяє пульсію крутного моменту, особливо під час повільної роботи.

Існують способи пом’якшити крутний момент, що когнорується, і нерівномірний виробництво крутного моменту, що є результатом нього - оптимізуючи кількість магнітних полюсів і слотів, а також перекосуючи або формуючи магніти та слоти, щоб створити перекриття від одного положення затримки до іншого. І новіший тип безщільного двигуна постійного струму - беззамикаючий або беззамикаючий дизайн - робить з крутним моментом (хоча і не пульсацією крутного моменту) за допомогою ядра статора рани, тому в статорі немає зубів, щоб створити періодичні привабливі та відштовхувальні сили з магнітами ротора.
Рухова комутація та пульсація крутного моменту

Постійний магніт безщасливого постійного струму (BLDC) та синхронні двигуни змінного струму часто диференціюються тим, як їхні статутори поранені та метод комутації, який вони використовують. Постійні магнітні синхронні двигуни змінного струму мають синусоїдально статури ран і використовують синусоїдальну комутацію. Це означає, що струм до двигуна постійно контролюється, тому вихід крутного моменту залишається дуже постійним з низьким пульсацією крутного моменту.

Для додатків управління рухом двигуни постійного магніту AC (PMAC) можуть використовувати більш вдосконалений метод управління, відомий як орієнтований на поле управління (FOC). За допомогою орієнтованого на польовий струм струм у кожній обмотці вимірюється та контролюється незалежно, тому пульсація крутного моменту ще більше зменшується. За допомогою цього методу пропускна здатність поточного циклу управління та роздільна здатність пристрою зворотного зв'язку також впливають на якість виробництва крутного моменту та кількість пульсації крутного моменту. А вдосконалені алгоритми сервоприводу можуть ще більше зменшити або навіть усунути пульсацію крутного моменту для надзвичайно чутливих застосувань.

На відміну від двигунів PMAC, безчесні двигуни постійного струму мають трапецієподібні статури ран і, як правило, використовують трапецієподібну комутацію. За допомогою трапецієподібної комутації три датчики залів надають інформацію про положення ротора кожні 60 електричних ступенів. Це означає, що струм застосовується до обмоток у квадратній формі хвилі, з шістьма «кроками» на електричний цикл двигуна. Але струм у обмотках не може миттєво зростати (або падати) через індуктивність обмоток, тому зміни крутного моменту відбуваються на кожному етапі або кожні 60 електричних ступенів.

Оскільки частота пульсації крутного моменту пропорційна швидкості обертання двигуна, на більшій швидкості інерція двигуна та навантаження може служити для згладжування наслідків цього непослідовного крутного моменту. Механічні методи зменшення пульсації крутного моменту в двигунах BLDC включають збільшення кількості обмоток у статорі або кількість полюсів у роторі. І двигуни BLDC-як мотори PMAC-можуть використовувати синусоїдальний контроль або навіть орієнтований польовим контролем для підвищення гладкості виробництва крутного моменту, хоча ці методи збільшують вартість та складність системи.