Ultima edición el 16 septiembre, 2021 por JORGE CABRERA BERRÍOS
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¿Qué es un motor sin escobillas?
Un motor de CC sin escobillas (también conocido como motor BLDC o motor BL ) es un motor de CC 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 muy 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 un inducido fijo y superan el problema de conectar la corriente al inducido. La conmutación con electrónica tiene un gran alcance de capacidades y flexibilidad. Son conocidos por su funcionamiento suave y par de retención cuando están estacionados.
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 con escobillas. En los motores de escobillas, hay imanes permanentes en el exterior y una armadura giratoria que contiene un electroimán en el interior. Estos electroimanes crean un campo magnético en la armadura cuando se enciende la energía y ayudan a rotar la armadura.
Las escobillas cambian la polaridad del polo para mantener la rotación del inducido. El principio de funcionamiento básico para el motor de CC con escobillas y para el motor de CC sin escobillas es el mismo, es decir, retroalimentación de posición del eje interno.
El motor de CC sin escobillas tiene solo dos partes básicas: rotor y estator. El rotor es la parte giratoria y tiene imanes de rotor, mientras que el estator es la parte estacionaria y contiene bobinados del estator. En BLDC, los imanes permanentes se colocan en el rotor y mueven los electroimanes al estator. Los transistores de alta potencia se utilizan para activar electroimanes para los giros del eje. El controlador realiza la distribución de energía mediante 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 funcionamiento son los mismos.
Diseño de rotor interior
En un diseño de rotor interno, el rotor está ubicado 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. Por esta razón, el motor diseñado con rotor interno produce una gran cantidad de par y se usa válidamente.
Diseño de rotor exterior
En el diseño de rotor exterior, el rotor rodea el devanado que se encuentra en el núcleo del motor. Los imanes del rotor atrapan el calor del motor en el interior y no permiten que se disipe del motor. Este tipo de motor diseñado opera a una corriente nominal más baja y tiene un par de engranaje 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 no hay cepillos, 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 una inercia de rotor baja.
- Es un motor de alto rendimiento que proporciona un gran par por pulgada cúbica en un rango de gran velocidad.
- Los motores BLDC no tienen escobillas, lo que los hace más confiables, con una alta esperanza de vida y un funcionamiento sin mantenimiento.
- No hay chispas ionizantes del conmutador y también se reduce la interferencia electromagnética.
- Estos motores refrigerados por conducción y sin flujo de aire son necesarios para la refrigeración interior.
Desventajas de los motores de CC sin escobillas
Las desventajas de un motor BLDC son:
- El motor BLDC cuesta más que un motor DC con escobillas.
- La alta potencia limitada podría suministrarse al motor BLDC; de lo contrario, demasiado calor debilita los imanes y el aislamiento del devanado puede dañarse.
