Motores e controladores de motores desempenham um papel importante em muitos campos, especialmente em aplicações médicas e robóticas. Além disso, o campo de veículos de nova energia, recentemente popular, tem uma demanda cada vez mais óbvia por motores pequenos, de alta eficiência, alto e baixo torque e de alta e baixa potência.
Esses dispositivos finais podem escolher entre motores CC com escovas, motores CC sem escovas (BLDC) ou uma combinação dos dois. A maioria dos motores opera de acordo com a lei de indução de Faraday. Ainda assim, existem diferenças importantes entre motores com escovas e sem escovas e o alcance de suas aplicações.
Vamos apresentar a diferença entre motores com escovas e motores sem escovas. Primeiro, apresentaremos os motores DC escovados.
Motor CC escovado
Desde o final dos anos 1900, os motores CC escovados têm sido um dos tipos mais simples de motores de acionamento, e hoje um motor CC escovado típico consiste em uma armadura (também chamada de rotor), comutador, escovas, eixo e ímãs de campo. Obviamente, o motor escovado precisa fornecer a energia CC ou energia da bateria necessária para operação ao mesmo tempo e obter o torque rotacional através do campo magnético rotativo, produzindo assim energia cinética.
1. Estrutura simples, motor de escova DC geral inclui armadura ou rotor, comutador, escova, eixo e ímã de campo. Claro, uma bateria ou fonte de alimentação é necessária. As propriedades de um motor dependem do material de que é feito, do número de bobinas enroladas em torno dele e da densidade das bobinas. A armadura ou rotor é um eletroímã e o ímã de campo é um ímã permanente. O comutador é um dispositivo de anel dividido ao redor do eixo que faz contato físico com as escovas, que estão conectadas aos polos positivo e negativo da fonte de alimentação.
2. Um comutador ao redor do eixo, o comutador está em contato com as escovas, que são conectadas a pólos opostos da fonte de alimentação para fornecer cargas positivas e negativas ao comutador. As escovas acionam o rotor para girar com o campo magnético gerado pela entrada da potência de polaridade oposta através do comutador. O sentido de rotação é no sentido horário e/ou anti-horário, e a rotação para frente e para trás do motor pode ser realizada alterando a polaridade das escovas.
Motor sem escova (BLDC)
Motor sem escova
O princípio de funcionamento do motor DC sem escova é o mesmo que o princípio de atração e repulsão magnética do motor escovado, mas sua estrutura é ligeiramente diferente. O motor brushless, como o nome indica, não possui escovas, adota comutação eletrônica, a bobina não se move e o rotor gira. O trabalho de comutação é entregue ao circuito de controle no controlador. A alta eficiência é o principal ponto de venda dos motores BLDC. Porque o rotor é um ímã NdFeB (ímã NdFeB), ou seja, não é necessária nenhuma conexão, nenhum comutador e escova, para que o rotor funcione com muita eficiência.
Os motores sem escova podem ter o rotor no interior ou o rotor no exterior dos enrolamentos (às vezes chamado de motor "rotor externo"). O número de enrolamentos usados em um motor sem escovas é chamado de número de fases. Embora os motores brushless possam ser construídos com diferentes números de fases, os motores brushless trifásicos são os mais comuns. Os três enrolamentos de um motor sem escovas são conectados em uma configuração "estrela" ou "delta". Em ambos os casos, existem três fios conectados ao motor (comumente chamados de U, V, W), e a técnica de acionamento e a forma de onda são as mesmas. Ao mesmo tempo, para detectar a posição do rotor em um momento específico no motor brushless, alguns motores brushless serão acionados juntamente com sensores Hall, e existem tecnologias mais precisas que utilizam encoders magnéticos. À medida que o rotor magnético gira, os sensores Hall captam o campo magnético do rotor. Depois que o driver IC recebe o sinal, ele calcula e passa a corrente através dos enrolamentos do estator em sequência, levando o rotor a girar.
O acima é uma breve introdução à diferença entre motores com escovas e motores sem escovas.
