1. Motor de corrente continua con escobillas
Nos motores con escobillas, isto faise cun interruptor rotatorio no eixe do motor chamado conmutador. Consiste nun cilindro ou disco xiratorio dividido en varios segmentos de contacto metálicos no rotor. Os segmentos están conectados aos enrolamentos condutores do rotor. Dous ou máis contactos estacionarios chamados escobillas, feitos dun condutor brando como o grafito, presionan contra o conmutador, facendo contacto eléctrico deslizante con segmentos sucesivos mentres o rotor xira. As escobillas proporcionan selectivamente corrente eléctrica aos enrolamentos. A medida que o rotor xira, o conmutador selecciona diferentes enrolamentos e a corrente direccional aplícase a un enrolamento determinado de tal xeito que o campo magnético do rotor permanece desalineado co estator e crea un par nunha dirección.
2. Motor de corrente continua sen escobillas
Nos motores de corrente continua sen escobillas, un sistema servo electrónico substitúe os contactos mecánicos do conmutador. Un sensor electrónico detecta o ángulo do rotor e controla interruptores semicondutores como transistores que cambian a corrente a través dos enrolamentos, invertendo a dirección da corrente ou, nalgúns motores apagándoa, no ángulo correcto para que os electroimáns creen par nunha dirección. A eliminación do contacto deslizante permite que os motores sen escobillas teñan menos fricción e unha vida útil máis longa; a súa vida útil só está limitada pola vida útil dos seus rolamentos.
Os motores de corrente continua con escobillas desenvolven un par máximo cando están parados, diminuíndo linealmente a medida que aumenta a velocidade. Algunhas limitacións dos motores con escobillas pódense superar cos motores sen escobillas; inclúen unha maior eficiencia e unha menor susceptibilidade ao desgaste mecánico. Estas vantaxes teñen como custo unha electrónica de control potencialmente menos robusta, máis complexa e máis cara.
Un motor sen escobillas típico ten imáns permanentes que xiran arredor dunha armadura fixa, o que elimina os problemas asociados coa conexión da corrente á armadura móbil. Un controlador electrónico substitúe o conxunto do conmutador do motor de corrente continua con escobillas, que cambia continuamente a fase dos enrolamentos para manter o motor xirando. O controlador realiza unha distribución de potencia temporizada similar mediante un circuíto de estado sólido en lugar do sistema do conmutador.
Os motores sen escobillas ofrecen varias vantaxes sobre os motores de corrente continua con escobillas, incluíndo unha alta relación par-peso, unha maior eficiencia producindo máis par por vatio, unha maior fiabilidade, unha redución do ruído, unha maior vida útil ao eliminar a erosión das escobillas e do conmutador, a eliminación das faíscas ionizantes do
conmutador e unha redución xeral da interferencia electromagnética (EMI). Ao non ter enrolamentos no rotor, non están sometidos a forzas centrífugas e, como os enrolamentos están soportados pola carcasa, pódense arrefriar por condución, sen necesidade de fluxo de aire dentro do motor para a súa arrefriamento. Isto significa que as partes internas do motor poden estar completamente pechadas e protexidas da sucidade ou outras materias estrañas.
A conmutación de motores sen escobillas pódese implementar por software mediante un microcontrolador ou, alternativamente, mediante circuítos analóxicos ou dixitais. A conmutación con electrónica en lugar de escobillas permite unha maior flexibilidade e capacidades que non están dispoñibles cos motores de corrente continua con escobillas, incluíndo a limitación de velocidade, a operación de micropasos para o control de movemento lento e fino e un par de retención cando está parado. O software do controlador pódese personalizar para o motor específico que se utiliza na aplicación, o que resulta nunha maior eficiencia de conmutación.
A potencia máxima que se pode aplicar a un motor sen escobillas está limitada case exclusivamente pola calor; [cita necesaria] demasiado calor debilita os imáns e danará o illamento dos enrolamentos.
Ao converter a electricidade en enerxía mecánica, os motores sen escobillas son máis eficientes que os motores con escobillas principalmente debido á ausencia de escobillas, o que reduce a perda de enerxía mecánica debido á fricción. A eficiencia mellorada é maior nas rexións sen carga e baixa carga da curva de rendemento do motor.
Os ambientes e os requisitos nos que os fabricantes empregan motores de corrente continua sen escobillas inclúen o funcionamento sen mantemento, as altas velocidades e o funcionamento onde as faíscas son perigosas (é dicir, ambientes explosivos) ou poderían afectar a equipos electronicamente sensibles.
A construción dun motor sen escobillas parécese á dun motor paso a paso, pero os motores teñen diferenzas importantes debido ás diferenzas na implementación e no funcionamento. Aínda que os motores paso a paso adoitan pararse co rotor nunha posición angular definida, un motor sen escobillas adoita estar deseñado para producir unha rotación continua. Ambos os tipos de motores poden ter un sensor de posición do rotor para a retroalimentación interna. Tanto un motor paso a paso como un motor sen escobillas ben deseñado poden manter un par finito a cero RPM.
Data de publicación: 08-03-2023