Motor eléctrico DC sin escobillas
Un motor eléctrico de CC sin escobillas ( motor BLDC o motor BL ), también conocido como motor conmutado electrónicamente ( motor ECM o EC ) o motor CC síncrono , es un motor síncrono que utiliza una fuente de alimentación eléctrica de corriente continua (CC) . Utiliza un controlador electrónico de circuito cerrado para conmutar corrientes de CC a los devanados del motor que producen campos magnéticos que giran de manera efectiva en el espacio y que sigue el rotor de imán permanente. El controlador ajusta la fase y amplitud de los pulsos de corriente CC para controlar la velocidad y par del motor. Este sistema de control es una alternativa al conmutador mecánico (escobillas) utilizado en muchos motores eléctricos convencionales.
La construcción de un sistema de motor sin escobillas es típicamente similar a un motor síncrono de imanes permanentes (PMSM), pero también puede ser un motor de reluctancia conmutada o un motor de inducción (asíncrono) . También pueden usar imanes de neodimio y ser corredores (el estator está rodeado por el rotor), corredores (el rotor está rodeado por el estator) o axiales (el rotor y el estator son planos y paralelos). [1]
Las ventajas de un motor sin escobillas sobre los motores con escobillas son una alta relación potencia-peso, alta velocidad, control casi instantáneo de velocidad (rpm) y par, alta eficiencia y bajo mantenimiento. Los motores sin escobillas encuentran aplicaciones en lugares como periféricos de computadora (unidades de disco, impresoras), herramientas eléctricas portátiles y vehículos que van desde modelos de aviones hasta automóviles. En las lavadoras modernas, los motores de CC sin escobillas han permitido reemplazar las correas de goma y las cajas de engranajes por un diseño de transmisión directa.
Los motores de CC con escobillas se inventaron en el siglo XIX y todavía son comunes. Los motores de CC sin escobillas fueron posibles gracias al desarrollo de la electrónica de estado sólido en la década de 1960. [2]
Un motor eléctrico desarrolla par manteniendo los campos magnéticos del rotor (la parte giratoria de la máquina) y el estator (la parte fija de la máquina) desalineados. Uno o ambos conjuntos de imanes son electroimanes , hechos de una bobina de alambre enrollada alrededor de un núcleo de hierro. La corriente continua a través del devanado del cable crea el campo magnético, proporcionando la energía que hace funcionar el motor. La desalineación genera un par que intenta realinear los campos. A medida que el rotor se mueve y los campos se alinean, es necesario mover el campo del rotor o del estator para mantener la desalineación y continuar generando torque y movimiento. El dispositivo que mueve los campos según la posición del rotor se llama conmutador. [3] [4] [5]
En los motores con escobillas, esto se hace con un interruptor giratorio en el eje del motor llamado conmutador . [3] [5] [4] Consiste en un cilindro giratorio dividido en múltiples segmentos de contacto de metal en el rotor. Los segmentos están conectados a bobinados conductores en el rotor. Dos o más contactos estacionarios llamados escobillas , hechos de un conductor blando como el grafito, presione contra el conmutador, haciendo contacto eléctrico deslizante con segmentos sucesivos a medida que gira el rotor. Los cepillos proporcionan selectivamente corriente eléctrica a los devanados. A medida que gira el rotor, el conmutador selecciona diferentes devanados y la corriente direccional se aplica a un devanado dado de modo que el campo magnético del rotor permanece desalineado con el estator y crea un par en una dirección.
