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Motor sin escobillas de CC VS DC Brushes Motor

Motor sin escobillas de CC VS DC Brushes Motor

Jul 31, 2017

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Los motores DC cepillados han existido desde mediados del siglo XIX, pero los motores brushless son una llegada bastante reciente; Un primer paso en la década de 1960 gracias a los avances en la tecnología de estado sólido, con mejoras adicionales en la década de 1980 gracias a mejores materiales de imán permanente.

Los motores DC cepillados desarrollan un par máximo cuando están estacionados, disminuyendo linealmente a medida que aumenta la velocidad. Algunas limitaciones de los motores cepillados pueden ser superadas por motores sin escobillas ; Incluyen una mayor eficiencia y una menor susceptibilidad al desgaste mecánico. Estos beneficios se producen a costa de una electrónica de control potencialmente menos robusta, más compleja y más cara.

Un motor sin escobillas típico tiene imanes permanentes que giran alrededor de una armadura fija, eliminando problemas asociados con la conexión de corriente a la armadura móvil. Un controlador electrónico reemplaza el conjunto cepillo / conmutador del motor DC cepillado , que cambia continuamente la fase a los devanados para mantener el motor girando. El controlador realiza una distribución de energía cronometrada similar utilizando un circuito de estado sólido en lugar del sistema cepillo / conmutador.

Los motores sin escobillas ofrecen varias ventajas sobre los motores DC cepillados,

1.       Alto par a la proporción de peso;

2.       Más par por vatio (mayor eficiencia);

3.       Mayor fiabilidad;

4.       Ruido reducido;

5.       Larga vida útil (sin cepillo y erosión del colector);

6.       Eliminación de las chispas ionizantes del conmutador;

7.       Reducción global de la interferencia electromagnética (EMI).

 

Sin arrollamientos en el rotor, no están sujetos a fuerzas centrífugas y debido a que los devanados están soportados por el alojamiento, pueden refrigerarse por conducción, sin necesidad de flujo de aire dentro del motor para refrigeración. Esto a su vez significa que los internos del motor pueden estar completamente cerrados y protegidos de la suciedad u otras materias extrañas.

La conmutación del motor sin cepillo puede ser implementada en software usando un microcontrolador o un microprocesador, o puede alternativamente ser implementado en hardware analógico, o en firmware digital usando un FPGA. La conmutación con electrónica en lugar de cepillos permite una mayor flexibilidad y capacidades no disponibles con motores DC cepillados, incluyendo limitación de velocidad, operación "micro escalonada" para control de movimiento lento y / o fino y un par de retención cuando está parado. 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 puede aplicarse a un motor sin escobillas está limitada casi exclusivamente por el calor; Demasiado calor debilita los imanes y puede dañar el aislamiento del devanado.

Al convertir la electricidad en potencia mecánica, los motores sin escobillas son más eficientes que los motores de cepillado. Esta mejora se debe en gran medida a la frecuencia con la que se conmuta la electricidad determinada por la retroalimentación del sensor de posición. Las ganancias adicionales se deben a la ausencia de cepillos, lo que reduce la pérdida de energía mecánica debido a la fricción. La mayor eficiencia es mayor en la región sin carga y de baja carga de la curva de rendimiento del motor. Bajo altas cargas mecánicas, los motores sin escobillas y los motores de cepillado de alta calidad son comparables en eficiencia.

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