¿Qué es un motor sin escobillas?
Un motor de corriente continua sin escobillas (también conocido como motor BLDC o motor BL) es un motor de corriente continua conmutado electrónicamente que no tiene escobillas. El controlador proporciona pulsos de corriente a los devanados del motor que controlan la velocidad y el par del motor síncrono.
Estos tipos de motores son altamente eficientes para producir una gran cantidad de par en un amplio rango de velocidades. En los motores sin escobillas, los imanes permanentes giran alrededor de una armadura fija y superan el problema de conectar la corriente a la armadura. La conmutación con electrónica tiene un gran alcance de capacidades y flexibilidad. Son conocidos por un funcionamiento suave y un par de torsión de retención cuando están estacionarios.
Cómo funciona un motor sin escobillas
Antes de explicar el funcionamiento de un motor de CC sin escobillas, es mejor comprender la función de un motor cepillado. En los motores de cepillos, hay imanes permanentes en el exterior y una armadura giratoria que contiene electroimán en el interior. Estos electroimanes crean un campo magnético en la armadura cuando se enciende la alimentación y ayudan a girar la armadura.
Los cepillos cambian la polaridad del poste para mantener la rotación de la armadura. El principio de funcionamiento básico para el motor de CC cepillado y para el motor de CC sin escobillas es el mismo, es decir, la retroalimentación de la posición del eje interno.
El motor de CC sin escobillas tiene solo dos partes básicas: el rotor y el estator. El rotor es la parte giratoria y tiene imanes de rotor, mientras que el estator es la parte estacionaria y contiene devanados del estator. En BLDC, los imanes permanentes se fijan en el rotor y mueven los electroimanes al estator. Los transistores de alta potencia se utilizan para activar electroimanes para las vueltas del eje. El controlador realiza la distribución de energía mediante el uso de un circuito de estado sólido.
Tipos de motores de CC sin escobillas
Básicamente, los BLDC son de dos tipos, uno es el motor de rotor externo y el otro es el motor de rotor interno. La diferencia básica entre los dos es solo en el diseño, sus principios de trabajo son los mismos.
Diseño interior del rotor
En un diseño de rotor interior, el rotor se encuentra en el centro del motor y el devanado del estator rodea el rotor. Como el rotor está ubicado en el núcleo, los imanes del rotor no aíslan el calor en el interior y el calor se disipa fácilmente. Debido a esta razón, el motor diseñado con rotor interno produce una gran cantidad de par y se usa válidamente.
Diseño del rotor exterior
En el diseño del rotor exterior, el rotor rodea el devanado que se encuentra en el núcleo del motor. Los imanes en el rotor atrapan el calor del motor en el interior y no permiten que se disipe del motor. Este tipo de motor diseñado funciona a una corriente nominal más baja y tiene un par de enganche bajo.
Ventajas del motor de CC sin escobillas
Las ventajas de un motor BLDC son:
- Los motores sin escobillas son más eficientes, ya que su velocidad está determinada por la frecuencia a la que se suministra la corriente, no por el voltaje.
- Como los cepillos están ausentes, la pérdida de energía mecánica debido a la fricción es menor, lo que mejora la eficiencia.
- El motor BLDC puede funcionar a alta velocidad en cualquier condición.
- No hay chispas y mucho menos ruido durante el funcionamiento.
- Se podrían usar más electroimanes en el estator para un control más preciso.
- Los motores BLDC aceleran y desaceleran fácilmente, ya que tienen baja inercia del rotor.
- Es un motor de alto rendimiento que proporciona un gran par por pulgada cúbica sobre un vasto sonido acelerado.
- Los motores BLDC no tienen cepillos que lo hacen más confiable, con una alta esperanza de vida y un funcionamiento sin mantenimiento.
- No hay chispas ionizantes del conmutador, y la interferencia electromagnética también se reduce.
- Tales motores se enfrían por conducción y no se requiere flujo de aire para la refrigeración interior.
Desventajas de los motores de corriente continua sin escobillas
Las desventajas de un motor BLDC son:
- El motor BLDC cuesta más que un motor de CC cepillado.
- La alta potencia limitada se puede suministrar al motor BLDC, de lo contrario, demasiado calor debilita los imanes y el aislamiento del devanado puede dañarse.