Otseajamiga mootorid töötavad samamoodi nagu enamik harjadeta alalisvoolumootoreid. Mootori rootori külge on kinnitatud magnetid ja mähised on paigutatud mootori staatorile. Kui mähised on pingestatud, tekitavad need elektromagnetvälju, mis tõmbavad või tõrjuvad rootori magneteid. Mähiste võimsuse asjakohane ümberlülitamine või kommuteerimine tekitab kontrollitud liikumise. On lineaarseid ja pöörlevaid otseajamiga mootoreid, kuid kõige sagedamini kasutatakse pöörlevaid versioone.
Direct drive motors with diameters of >1m are possible, able to produce a torque of >10,000Nm. Paljud otseajamiga mootorid on "raamita", mis tähendab, et neid tarnitakse ilma korpuse, laagrite või tagasisideandurita. See võimaldab masinaehitajatel ja süsteemiintegraatoritel muuta oma korpuse, võlli ja laagrite konstruktsiooni sujuvamaks, et optimeerida üldist suurust, kuju, kaalu ja dünaamilist jõudlust.
Kaks peamist põhjust, miks disainiinsener otsustab otseajami valida, on dünaamiline jõudlus ja kujutegur. Selle asemel, et tegeleda siduri, käigukasti, rihmade või kettidega, kinnitub otseajam mootor otse koorma külge, nii et üheski liikumissuunas ei teki hüstereesi, tagasilööki ega liikumist. Disaini eelist, mis tuleneb mootoritest, mis on üsna lamedad ja mille keskel on suur auk, mis võimaldavad libisemisrõngaid, torusid ja kaableid läbida, ei tohiks alahinnata.
Otsese juhtimise eelised hõlmavad järgmist:
Suurepärane dünaamiline jõudlusja asukoha ja/või kiiruse täpne juhtimine
Ei mingit tagasilööki ega kulumist
Kõrge töökindlusvähese osade arvu ja hammasrataste, rihmarataste, tihendite, laagrite jne kõrvaldamise tõttu.
Kompaktne– väikese aksiaalkõrgusega ja suure avaga
Madal pöördemomendi pulsatsioonvõi 'hambumine'
Energiatõhususvahepealsete mehaaniliste elementide kadude likvideerimisest
Madal akustiline müravõi enda tekitatud vibratsioon
Puudub/väike hooldus
Madalad jahutusnõudedsoodsa soojusgeomeetria tõttu
Suhteliselt suured õhuvahed– lihtne paigaldamine ja põrutuskindlus.
Peamine puudus on sageli rohkem tajutav kui tegelik – otseajamiga mootoreid (DD Motors) peetakse sageli traditsioonilistest mootoritest kallimaks. Kuigi see võib lihtsas 1:1 võrdluses sageli tõsi olla, näitab terviklikum vaade (võttes arvesse vahepealsete käikude, haakeseadiste ja hoolduse väljajuurimist ning üldise mehaanilise lihtsustamise vähendamist), et otseajami paigutus on võib-olla üllatavalt optimaalne kulu- ja jõudluslahendus paljudes rakendustes.
Otseajamiga rakenduste klassikalisi näiteid leidub kardaanisüsteemides, nagu antennisüsteemid (nt sõidukile paigaldatud satelliitside), seire- ja CCTV-kaamerad, skannerid, teleskoobid, elektrooptika, kiirustabelid ja radarisüsteemid. Samuti on rakendusi CNC-tööpinkides, pakendamisseadmetes, robootikas ja isegi tipptasemel plaadimängijates.
Kui otseajami ava on üsna väike (<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.
Raamita lahendajad
Lahendajat, mille aksiaalne kõrgus on selle läbimõõduga võrreldes väike, võib nimetada kas raamita lahendajaks, plaadiresolveriks või pannkoogiresolveriks. Rangelt võttes tähendab "raamita" seda, et lahendaja korpus on kõrvaldatud, kuid paljud insenerid kasutavad madala kõrguse ja suure läbimõõduga lahendaja puhul terminit raamita.
Enamik lahendajaid on pigem harjadeta kui harjatud, kuid kõik põhinevad trafo põhimõtetel. Teisisõnu, need on induktiivsed nurgaandurid. Kuna lahendaja rootori asend on selle staatori suhtes erinev, muutub rootori ja staatori vaheline elektromagnetiline side. Seda võib näha, kuna lahendaja väljundsignaalid varieeruvad sinusoidselt ergutus- või sisendsignaali suhtes.
Mõnda lahendajat nimetatakse "ühekiiruseliseks", "kahekiiruseliseks", "neljakiiruseliseks" jne. See viitab kordade arvule, mil lahendaja väljund ühe pöörde võrra unikaalselt varieerub. Ühe kiirusega lahendaja väljund on kordumatu üle 1 pöörete; kahe kiirusega lahendaja väljund on ainulaadne 180 kraadi ulatuses 1 pöörete piires; neljakiiruselise lahendaja väljund on ainulaadne üle 90 kraadi 1 pöörete piires ja nii edasi.
Resolveritel on suurepärased tulemused ohutusega seotud rakendustes, eriti tsiviillennunduses. Need on äärmiselt vastupidavad ja töökindlad, kuid kipuvad olema mahukad, rasked ja raskesti kohandatavad.
Helina kodeerijad
Rõngaskoodereid tuntakse ka suurte õõnesavadega kodeerijatena või suurte läbivõllidega kodeerijatena. Nagu raamita lahendajate puhul – kõik sellised terminid viitavad kooderile, mille aksiaalkõrgus on selle läbimõõduga võrreldes väike. Rõngakooderid on tavaliselt optilised või magnetilised.
Optiline kodeerija kasutab LED-valgusallikaga valgustatud peenvõre või "skaala" skaneerimist. Pöörlev või lineaarne skaala on valmistatud läbipaistvatest ja läbipaistmatutest "joontest", mis on paigutatud 50-50 töötsüklisse. Plaadil olevate läbipaistvate piirkondade arv vastab skaala sammule, mis määrab kodeerija eraldusvõime. Andur genereerib langeva valguse intensiivsusega proportsionaalse pinge. Kui andur liigub skaala suhtes, muutub pinge sinusoidaalselt. Optilised kodeerijad tagavad kõrge täpsuse, kuid on suhteliselt haprad ja vastuvõtlikud saasteainetele.
Magnetkooder kasutab mitmepooluselist magnetrada. Andur, Hall-efekt või magnetoresistiivne, mõõdab magnetvoo muutust, kui magnetpoolused liiguvad anduri suhtes. Siinus- ja koosinussignaale saab genereerida nagu optilises kooderis. Magnetkodeerijad on vastupidavad, kompaktsed ja võivad olla väga kulutõhusad. Kuid nad on vastuvõtlikud magnetväljadele. Peenkõrgusega magnetraja piiravat eraldusvõimet on raske toota. Korratavust kahjustavad hüsterees ja täpsuse muutused töötemperatuuri vahemikus. Magnetrada on suhteliselt habras ja võib olla põrutustundlik.
Induktiivsed kodeerijad
Induktiivsed kodeerijad (IncOders) kasutavad sama põhifüüsikat kui lahendajad, kuid pakuvad samu digitaalseid elektrilisi väljundeid nagu optiline kodeerija. See tähendab, et need pakuvad samasugust tugevust ja töökindlust kui lahendajad, kuid neil on lihtsalt kasutatav elektriline liides.
Erinevalt lahendajast on kogu tööks vajalik elektroonika IncOderi staatori sees. See tähendab, et elektriliides on tavaliselt madalpinge alalisvooluallikas, mis toodab digitaalset andmeväljundit, mis esindab absoluutset nurka või nurga muutust.
Erinevalt ringkodeerijast ei tehta IncOderi mõõtmisi ainult ühes punktis, vaid pigem kogu rootori ja staatori tasapinnaliste pindade ulatuses. See tähendab, et IncOderid on palju vähem vastuvõtlikud mittekontsentrilisest pöörlemisest tulenevatele ebatäpsustele, muutes nende paigaldamise suhteliselt lihtsaks.