Un motor de corriente continua sin escobillas, abreviado como motor de CC sin escobillas o motor BLDC, también conocido como motor conmutado electrónicamente (motor ECM o EC) o motor de CC síncrono, es un motor síncrono que utiliza una fuente de alimentación de corriente continua. El motor de CC sin escobillas supera una serie de problemas anteriores causados por la conmutación mecánica y las escobillas sobre la base de mantener el rendimiento de regulación de velocidad superior de los motores de CC tradicionales, y ahora se aplica mejor en diversas áreas de la sociedad. Desde plataformas de perforación simples hasta robots industriales complejos, muchas máquinas y equipos utilizan motores de CC sin escobillas para convertir la energía eléctrica en movimiento giratorio.
Principio de funcionamiento de los motores BLDC
Los componentes principales de un motor de CC sin escobillas incluyen un estator y un rotor. El estator está fijo y el rotor está en movimiento. El rotor tiene imanes permanentes adheridos y el estator está equipado con devanados.
El devanado energizado genera un campo magnético, luego el devanado es repelido por los polos magnéticos de un lado y atraído por los polos magnéticos del otro lado, y gira bajo este efecto. Durante la rotación, se suministra un flujo de corriente inverso al devanado para mantenerlo girando. Este proceso se produce tanto con motores de CC con escobillas como con motores de CC sin escobillas.
La única diferencia está en la forma en que estos dos motores conmutan la corriente aplicada a los devanados de alambre. En un motor de CC con escobillas, este es un proceso mecánico desencadenado por un conmutador con escobillas. Al cambiar la posición de las escobillas, se puede cambiar la dirección de la corriente. En un motor de CC sin escobillas, en lugar de usar escobillas, usa conmutadores electrónicos para cambiar la dirección del flujo de corriente. Los controladores de motores de CC sin escobillas monitorean la posición de los imanes permanentes en el rotor mediante el uso de sensores (como sensores de efecto Hall) o sin sensores para cambiar la corriente y energizar los devanados en el estator en el momento correcto. La mayoría de los motores de CC sin escobillas utilizan tres sensores Hall integrados en el estator para detectar la posición del rotor.
Motor CC
Motor BDC
Tipos de motores BLDC
Los motores de CC sin escobillas se pueden dividir en dos tipos: outrunner e inrunner, según la posición del estator. El estator está adentro y el rotor está afuera se llama outrunner. Un rotor ubicado en el centro del motor con el estator enrollado alrededor del rotor se denomina inrunner.
Los motores de CC trifásicos sin escobillas tienen dos tipos diferentes de conexiones de bobinado. La conexión en estrella (Y) o estrella es aquella en la que los devanados se encuentran en el centro para formar una estrella. Los devanados conectados en serie para formar un triángulo es una conexión delta (Δ).
Ventajas y desventajas de los motores BLDC
El motor de CC sin escobillas tiene las ventajas de un aumento de temperatura bajo, bajo nivel de ruido, alto par, alta velocidad, alta confiabilidad, buena estabilidad, bajo consumo de energía, sin chispas, por lo que es adecuado para lugares explosivos, larga vida útil y una reducción general. en interferencia electromagnética (EMI). Los motores BLDC se pueden enfriar por conducción y no requieren enfriamiento por flujo de aire dentro del motor.
Las desventajas de los motores de CC sin escobillas son que son más costosos. Requiere un controlador de mayor costo y un controlador de velocidad del motor más complejo. La potencia máxima que se puede suministrar a un motor de CC sin escobillas está limitada casi por completo por el calor. El calor excesivo puede debilitar los imanes y dañar el aislamiento de los devanados.