Controlador de motor Bldc
Los motores de corriente continua sin escobillas son comunes en las aplicaciones industriales de todo el mundo. En el nivel más básico, hay motores con escobillas y sin escobillas y hay motores de CC y CA. Los motores de corriente continua sin escobillas, como puede imaginar, no contienen escobillas y utilizan una corriente continua.
Suele ser útil explicar primero cómo funciona un motor de CC con escobillas, ya que se utilizaron durante algún tiempo antes de que estuvieran disponibles los motores de CC sin escobillas. Un motor de corriente continua con escobillas tiene imanes permanentes en el exterior de su estructura, con un inducido giratorio en el interior. Los imanes permanentes, que están fijos en el exterior, se llaman estator. El inducido, que gira y contiene un electroimán, se llama rotor.
En un motor de corriente continua con escobillas, el rotor gira 180 grados cuando se aplica una corriente eléctrica al inducido. Para avanzar, los polos del electroimán deben girar. Las escobillas, al girar el rotor, hacen contacto con el estator, invirtiendo el campo magnético y permitiendo que el rotor gire 360 grados.
Un motor de CC sin escobillas está esencialmente volteado al revés, eliminando la necesidad de escobillas para voltear el campo electromagnético. En los motores de corriente continua sin escobillas, los imanes permanentes están en el rotor y los electroimanes en el estator. Un ordenador carga los electroimanes del estator para hacer girar el rotor 360 grados.
Diagrama del motor de corriente continua sin escobillas
Los motores de corriente continua son motores eléctricos que funcionan con corriente continua. Entre sus características se encuentran la capacidad de girar a altas velocidades y un alto par de arranque. Se utilizan en una amplia gama de situaciones, siendo un tipo de motor que se encuentra comúnmente en numerosas aplicaciones familiares. Los motores de CC pueden dividirse en dos grupos: motores de CC con escobillas y motores de CC sin escobillas.
Los motores eléctricos pueden dividirse en varios tipos diferentes según sus características, como los motores de CA, los motores paso a paso y los motores de CC. En comparación con los otros tipos, los motores de CC se benefician de un alto par de arranque y de la capacidad de girar a altas velocidades. No sufren los problemas de deslizamiento o pérdida de sincronización.
Estos motores funcionan mediante el acoplamiento mecánico entre su colector y sus escobillas. Las escobillas y el colector están en contacto continuo mientras el motor gira. Esto provoca un desgaste de los motores por el uso prolongado que puede acabar provocando el fallo del motor. Por esta razón, los motores de CC con escobillas tienen una vida más corta que los motores de CC sin escobillas, y requieren un mantenimiento regular. Otra desventaja es el ruido eléctrico y acústico causado por el contacto continuo entre las escobillas y el colector mientras el motor gira.
Principio de funcionamiento del motor bldc trifásico
El rotor contiene imanes permanentes y el estator contiene devanados, lo que significa que la estructura invierte las ubicaciones del estator y el rotor en el motor de CC que se muestra en la Fig. 2.1 (post anterior). En los motores de CC con escobillas, el motor comienza a girar una vez que se suministra corriente a sus devanados a través del conmutador y las escobillas. A medida que el motor gira, el siguiente conjunto de conmutador y escobilla se energiza, dirigiendo así el flujo de corriente a diferentes devanados y continuando la rotación. Dado que los motores sin escobillas crean la conmutación sin utilizar escobillas o conmutadores, requieren sensores de polos magnéticos (elementos hall, circuitos integrados de efecto hall, etc.) para detectar las posiciones de los polos magnéticos de los imanes permanentes, así como controladores para dirigir el flujo de corriente a través de los devanados de acuerdo con las posiciones de los polos magnéticos detectados.
En los imanes del rotor, tanto el polo norte como el polo sur tienen un ángulo de polo magnético de 180°. Los sensores de polos magnéticos Ha, Hb y Hc están separados 120° y detectan el polo norte de los imanes del rotor y emiten una señal.
Cómo funciona un motor sin escobillas
Muchas aplicaciones de control de movimiento utilizan motores de corriente continua de imanes permanentes. Dado que es más fácil implementar sistemas de control utilizando motores de CC en comparación con los motores de CA, a menudo se utilizan cuando es necesario controlar la velocidad, el par o la posición.
Hay dos tipos de motores de CC comúnmente utilizados: Los motores con escobillas y los motores sin escobillas (o motores BLDC). Como su nombre indica, los motores de CC con escobillas tienen escobillas, que se utilizan para conmutar el motor y hacerlo girar. Los motores sin escobillas sustituyen la función de conmutación mecánica por un control electrónico.
En muchas aplicaciones, se puede utilizar tanto un motor de CC con escobillas como uno sin escobillas. Funcionan basándose en los mismos principios de atracción y repulsión entre bobinas e imanes permanentes. Ambos tienen ventajas y desventajas que pueden hacer que usted elija uno sobre el otro, dependiendo de los requisitos de su aplicación.
Los motores de CC utilizan bobinas de alambre para crear un campo magnético. En un motor con escobillas, estas bobinas giran libremente para accionar un eje: son la parte del motor que se llama “rotor”. Por lo general, las bobinas se enrollan alrededor de un núcleo de hierro, aunque también hay motores con escobillas que son “sin núcleo”, donde el bobinado es autoportante.