Motorlar, rotor ve stator içindeki manyetik alanların etkileşimi yoluyla tork ve dönüş üretir. İdeal bir motorda — mekanik bileşenler mükemmel şekilde işlenmiş ve monte edilmiş ve elektrik alanları anında oluşup sönen bir durumda — tork çıkışı, hiçbir varyasyon olmaksızın, mükemmel derecede düzgün olurdu. Ancak gerçek dünyada, tork çıkışının tutarsız olmasına — hatta sadece küçük bir miktarda bile olsa — neden olan çeşitli faktörler vardır. Enerjili bir motorun çıkış torkundaki bu periyodik dalgalanmaya tork dalgalanması denir.

Matematiksel olarak tork dalgalanması, motorun bir mekanik devri boyunca üretilen maksimum ve minimum tork arasındaki farkın, bir devir boyunca üretilen ortalama torka bölünmesiyle elde edilen ve yüzde olarak ifade edilen değer olarak tanımlanır.

Doğrusal hareket uygulamalarında, tork dalgalanmasının temel etkisi, hareketin tutarsız olmasına neden olmasıdır. Ve bir ekseni belirli bir hıza ivmelendirmek için motor torku gerektiğinden, tork dalgalanması hız dalgalanmasına veya "sarsıntılı" harekete neden olabilir. İşleme ve dağıtım gibi uygulamalarda, bu tutarsız hareket, işleme desenlerinde veya dağıtılan yapıştırıcıların kalınlığında gözle görülür farklılıklar gibi, işlem veya nihai 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 olmadıkça - özellikle titreşimler sistemin diğer parçalarında rezonansları tetikliyorsa - durum böyledir.

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

Rotorlarında kalıcı mıknatıslar kullanan motorlar (fırçasız DC motorlar, step motorlar ve senkron AC motorlar gibi) dişli sürtünmesi veya dişli sürtünme torku olarak bilinen bir olgu yaşarlar. Dişli sürtünme torku (step motorlar bağlamında genellikle kilitlenme torku olarak adlandırılır), rotorun ve stator dişlerinin belirli rotor pozisyonlarında birbirine çekilmesinden kaynaklanır.

Genellikle, çalışmayan bir motor elle çevrildiğinde hissedilebilen "çentikler" ile ilişkilendirilen dişli torku, motor çalışır durumdayken de mevcuttur ve bu durumda, özellikle düşük hızda çalışma sırasında motorun tork dalgalanmasına katkıda bulunur.

Dişli torkunu ve bunun sonucunda oluşan düzensiz tork üretimini azaltmanın yolları vardır; bunlar arasında manyetik kutup ve yuva sayısını optimize etmek ve mıknatısları ve yuvaları bir kilitleme konumundan diğerine örtüşme oluşturacak şekilde eğmek veya şekillendirmek yer alır. Ayrıca, daha yeni bir fırçasız DC motor türü olan yuvasız veya çekirdeksiz tasarım, sargılı bir stator çekirdeği kullanarak dişli torkunu (tork dalgalanmasını değil) ortadan kaldırır; böylece statorda rotor mıknatıslarıyla periyodik çekici ve itici kuvvetler oluşturacak dişler bulunmaz.
Motor komütasyonu ve tork dalgalanması

Kalıcı mıknatıslı fırçasız DC (BLDC) ve senkron AC motorlar, statorlarının sarım şekli ve kullandıkları komütasyon yöntemiyle sıklıkla birbirinden ayrılır. Kalıcı mıknatıslı senkron AC motorlar, sinüzoidal olarak sarılmış statorlara sahiptir ve sinüzoidal komütasyon kullanır. Bu, motora giden akımın sürekli olarak kontrol edildiği anlamına gelir, bu nedenle tork çıkışı düşük tork dalgalanmasıyla çok sabit kalır.

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

PMAC motorlarının aksine, fırçasız DC motorlar trapezoidal sargılı statorlara sahiptir ve tipik olarak trapezoidal komütasyon kullanırlar. Trapezoidal komütasyonda, üç Hall sensörü, rotorun konumuna ilişkin bilgiyi her 60 elektriksel derecede bir sağlar. Bu, akımın sargılara kare dalga şeklinde, motorun elektriksel döngüsü başına altı "adım" ile uygulandığı anlamına gelir. Ancak sargıların endüktansı nedeniyle sargılardaki akım anında yükselemez (veya düşemez), bu nedenle her adımda veya her 60 elektriksel derecede tork değişimleri meydana gelir.

Tork dalgalanmasının frekansı motorun dönüş hızıyla orantılı olduğundan, daha yüksek hızlarda motor ve yük ataleti bu tutarsız torkun etkilerini yumuşatmaya yardımcı olabilir. BLDC motorlarda tork dalgalanmasını azaltmak için kullanılan mekanik yöntemler arasında stator sargılarının sayısını veya rotor kutuplarının sayısını artırmak yer alır. Ayrıca BLDC motorlar -PMAC motorlar gibi- tork üretiminin düzgünlüğünü artırmak için sinüzoidal kontrol veya hatta alan yönlendirmeli kontrol kullanabilirler, ancak bu yöntemler sistem maliyetini ve karmaşıklığını artırır.