1. Motor de corriente continua con escobillas
En los motores con escobillas, esto se hace con un interruptor giratorio en el eje del motor llamado conmutador.Consiste en un cilindro o disco giratorio dividido en múltiples segmentos de contacto metálicos en el rotor.Los segmentos están conectados a devanados conductores en el rotor.Dos o más contactos estacionarios llamados escobillas, hechos de un conductor blando como el grafito, presionan contra el conmutador, haciendo contacto eléctrico deslizante con segmentos sucesivos a medida que gira el rotor.Las escobillas proporcionan selectivamente corriente eléctrica a los devanados.A medida que el rotor gira, el conmutador selecciona diferentes devanados y la corriente direccional se aplica a un devanado determinado de modo que el campo magnético del rotor permanece desalineado con el estator y crea un par en una dirección.
2. Motor de corriente continua sin escobillas
En los motores de CC sin escobillas, un servosistema electrónico reemplaza los contactos mecánicos del conmutador.Un sensor electrónico detecta el ángulo del rotor y controla interruptores semiconductores, como transistores, que conmutan la corriente a través de los devanados, ya sea invirtiendo la dirección de la corriente o, en algunos motores, apagándola, en el ángulo correcto para que los electroimanes creen torque en uno. dirección.La eliminación del contacto deslizante permite que los motores sin escobillas tengan menos fricción y una vida más larga;su vida útil sólo está limitada por la vida útil de sus rodamientos.
Los motores de CC con escobillas desarrollan un par máximo cuando están estacionarios y disminuyen linealmente a medida que aumenta la velocidad.Algunas limitaciones de los motores con escobillas pueden superarse con motores sin escobillas;incluyen una mayor eficiencia y una menor susceptibilidad al desgaste mecánico.Estos beneficios tienen el costo de una electrónica de control potencialmente menos robusta, más compleja y más costosa.
Un motor sin escobillas típico tiene imanes permanentes que giran alrededor de una armadura fija, eliminando los problemas asociados con la conexión de corriente a la armadura móvil.Un controlador electrónico reemplaza el conjunto del conmutador del motor de CC con escobillas, que cambia continuamente la fase de los devanados para mantener el motor en marcha.El controlador realiza una distribución de energía temporizada similar mediante el uso de un circuito de estado sólido en lugar del sistema conmutador.
Los motores sin escobillas ofrecen varias ventajas sobre los motores de CC con escobillas, incluida una alta relación de par a peso, mayor eficiencia que produce más par por vatio, mayor confiabilidad, reducción de ruido, mayor vida útil al eliminar la erosión de las escobillas y del conmutador, eliminación de chispas ionizantes del
conmutador y una reducción general de la interferencia electromagnética (EMI).Al no tener devanados en el rotor, no están sujetos a fuerzas centrífugas y, debido a que los devanados están sostenidos por la carcasa, pueden enfriarse por conducción, sin necesidad de flujo de aire dentro del motor para su enfriamiento.Esto, a su vez, significa que las partes internas del motor pueden estar completamente cerradas y protegidas de la suciedad u otras materias extrañas.
La conmutación del motor sin escobillas se puede implementar en software usando un microcontrolador o, alternativamente, se puede implementar usando circuitos analógicos o digitales.La conmutación con electrónica en lugar de escobillas permite una mayor flexibilidad y capacidades que no están disponibles con los motores de CC con escobillas, incluida la limitación de velocidad, la operación de micropasos para un control de movimiento lento y fino y un par de retención cuando está estacionario.El software del controlador se puede personalizar para el motor específico que se utiliza en la aplicación, lo que resulta en una mayor eficiencia de conmutación.
La potencia máxima que se puede aplicar a un motor sin escobillas está limitada casi exclusivamente por el calor; [cita requerida] demasiado calor debilita los imanes y dañará el aislamiento de los devanados.
Al convertir la electricidad en energía mecánica, los motores sin escobillas son más eficientes que los motores con escobillas debido principalmente a la ausencia de escobillas, lo que reduce la pérdida de energía mecánica debido a la fricción.La eficiencia mejorada es mayor en las regiones sin carga y con carga baja de la curva de rendimiento del motor.
Los entornos y requisitos en los que los fabricantes utilizan motores CC sin escobillas incluyen funcionamiento sin mantenimiento, altas velocidades y funcionamiento en los que las chispas son peligrosas (es decir, entornos explosivos) o podrían afectar a equipos electrónicamente sensibles.
La construcción de un motor sin escobillas se asemeja a un motor paso a paso, pero los motores tienen diferencias importantes debido a diferencias en la implementación y operación.Mientras que los motores paso a paso suelen detenerse con el rotor en una posición angular definida, un motor sin escobillas suele estar destinado a producir una rotación continua.Ambos tipos de motores pueden tener un sensor de posición del rotor para retroalimentación interna.Tanto un motor paso a paso como un motor sin escobillas bien diseñado pueden mantener un par finito a cero RPM.
Hora de publicación: 08-mar-2023