La historia de los motores comenzó con el descubrimiento de los fenómenos electromagnéticos a principios del siglo XIX y poco a poco se convirtió en uno de los sistemas electrónicos más importantes de la era industrial. Con el desarrollo de la tecnología, los ingenieros y técnicos han inventado muchos tipos de motores, incluidos motores de corriente continua (CC), motores de inducción y motores síncronos.
Como tipo de motor síncrono de imanes permanentes (PMSM), los motores sin escobillas tienen una larga historia. Sin embargo, en los primeros días, debido a su dificultad para arrancar y cambiar de velocidad, no se ha utilizado ampliamente excepto para aplicaciones industriales con costosos mecanismos de control. Sin embargo, en los últimos años, con la mejora de los potentes imanes permanentes y la mayor conciencia de la gente sobre el ahorro de energía, los motores sin escobillas se han desarrollado rápidamente en diversos campos.
La diferencia entre motores DC con escobillas y motores sin escobillas
El motor con escobillas de CC (generalmente denominado motor de CC) tiene las características de buena controlabilidad, alta eficiencia y fácil miniaturización. Es el tipo de motor más utilizado. En comparación con el motor de CC con escobillas, el motor sin escobillas no requiere escobillas ni conmutadores, por lo que tiene una larga vida útil, es fácil de mantener y tiene poco ruido de funcionamiento. Además, no sólo tiene la alta controlabilidad del motor de CC, sino que también tiene un alto grado de libertad estructural y es fácil de integrar en el equipo. Gracias a estas ventajas, la aplicación de motores sin escobillas se ha ido ampliando gradualmente. En la actualidad, se ha utilizado ampliamente en equipos industriales, equipos de ofimática y electrodomésticos.
Condiciones de trabajo de los motores sin escobillas.
Cuando el motor sin escobillas está funcionando, el imán permanente se utiliza primero como rotor (lado giratorio) y la bobina como estator (lado fijo). Luego, el circuito inversor externo controla la conmutación de la corriente a la bobina de acuerdo con la rotación del motor. El motor sin escobillas se utiliza junto con el circuito inversor que detecta la posición del rotor e introduce la corriente en la bobina de acuerdo con la posición del rotor.
Hay tres métodos principales para la detección de la posición del rotor: uno es la detección de corriente, que es una condición necesaria para el control orientado al campo magnético; el segundo es la detección del sensor Hall, que utiliza tres sensores Hall para detectar la posición del rotor a través del campo magnético del rotor; el tercero es la detección de voltaje inducido, que detecta la posición del rotor a través del cambio de voltaje inducido generado por la rotación del rotor, que es uno de los métodos de detección de posición del motor inductivo.
Hay dos métodos de control básicos para motores sin escobillas. Además, existen algunos métodos de control que requieren cálculos complejos, como el control de vectores y el control de campo débil.
Unidad de onda cuadrada
Según el ángulo de rotación del rotor, se cambia el estado de conmutación del elemento de potencia del circuito inversor y luego se cambia la dirección de la corriente de la bobina del estator para hacer girar el rotor.
Unidad de onda sinusoidal
El rotor gira detectando el ángulo de rotación del rotor, generando una corriente alterna trifásica con un cambio de fase de 120 grados en el circuito inversor y luego cambiando la dirección de la corriente y el tamaño de la bobina del estator.
Los motores de CC sin escobillas se utilizan actualmente ampliamente en diversos campos, incluidos electrodomésticos, electrónica automotriz, equipos industriales, automatización de oficinas, robots y electrónica de consumo portátil. En el futuro, con el avance continuo de la tecnología de motores, la aplicación de motores CC sin escobillas tendrá un espacio de desarrollo más amplio.
