Els motors i els controladors de motors juguen un paper important en molts camps, especialment les aplicacions mèdiques i de robòtica. A més, el recentment popular camp de vehicles d'energia nova té una demanda cada vegada més evident de motors petits, d'alta eficiència, d'alt i baix parell i d'alta potència i de baixa potència.
Aquests dispositius finals poden triar entre motors de corrent continu raspallats, motors DC sense escombretes (BLDC) o una combinació dels dos. La majoria dels motors funcionen segons la llei d'inducció de Faraday. Tot i així, hi ha diferències clau entre els motors raspallats i sense escombretes i el rang de les seves aplicacions.
Introduïm la diferència entre els motors raspallats i els motors brushless. En primer lloc, introduirem motors de corrent continu raspallats.
Motor de corrent continu raspallat
Des d'aproximadament finals de la dècada de 1900, els motors de corrent continu raspallats han estat un dels tipus més senzills de motors de transmissió, i avui en dia un motor de corrent continu raspallat típic consisteix en una armadura (també anomenada rotor), commutador, raspalls, eix i imants de camp . Per descomptat, el motor raspallat ha de proporcionar la potència de corrent continu o la bateria necessària per al funcionament al mateix temps i obtenir el parell de rotació a través del camp magnètic giratori, produint així energia cinètica.
1. Estructura senzilla, el motor general de raspall de corrent continu inclou armadura o rotor, commutador, raspall, eix i imant de camp. Per descomptat, cal una bateria o font d'alimentació. Les propietats d'un motor depenen del material del qual estigui fet, del nombre de bobines enrotllades al seu voltant i de la densitat de les bobines. L'armadura o rotor és un electroimant i l'imant de camp és un imant permanent. El commutador és un dispositiu d'anell dividit al voltant de l'eix que fa contacte físic amb els raspalls, que estan connectats als pols positius i negatius de la font d'alimentació.
2. Un commutador al voltant de l'eix, el commutador està en contacte amb els raspalls, que estan connectats a pols oposats de la font d'alimentació per lliurar càrregues positives i negatives al commutador. Els raspalls impulsen el rotor a girar amb el camp magnètic generat introduint la potència de polaritat oposada a través del commutador. El sentit de rotació és en el sentit de les agulles del rellotge i/ o en sentit contrari a les agulles del rellotge, i la rotació cap endavant i la inversa del motor es pot realitzar canviant la polaritat dels pinzells.
Motor sense escombretes (BLDC)
Motor sense escombretes
El principi de funcionament del motor de corrent continu sense escombretes és el mateix que el principi d'atracció magnètica i repulsió del motor raspallat, però la seva estructura és lleugerament diferent. El motor sense escombretes, com el seu nom indica, no té pinzells, adopta la commutació electrònica, la bobina no es mou i el rotor gira. El treball de commutació es lliura al circuit de control del controlador. L'alta eficiència és el principal punt de venda dels motors BLDC. Com que el rotor és un imant NdFeB (imant NdFeB), és a dir, no es requereix cap connexió, cap commutador i pinzell, de manera que el rotor funciona de manera molt eficient.
Els motors brushless poden tenir el rotor a l'interior o el rotor a l'exterior dels bobinats (de vegades anomenat motor de "rotor exterior"). El nombre de bobinats utilitzats en un motor sense escombretes s'anomena nombre de fases. Tot i que els motors brushless es poden construir amb diferents nombres de fases, els motors trifàsics sense escombretes són els més comuns. Els tres bobinats d'un motor sense escombretes estan connectats en una configuració "estrella" o "delta". En qualsevol cas, hi ha tres cables connectats al motor (comunament anomenats U, V, W), i la tècnica d'accionament i la forma d'ona són les mateixes. Al mateix temps, per detectar la posició del rotor en un moment específic del motor sense escombretes, es conduiran alguns motors sense escombretes juntament amb sensors Hall i hi ha tecnologies més precises que utilitzen codificadors magnètics. A mesura que el rotor magnètic gira, els sensors Hall recullen el camp magnètic del rotor. Després que el controlador IC rebi el senyal, calcula i passa el corrent a través dels bobinats de l'estator en seqüència, impulsant així el rotor a girar.
L'anterior és una breu introducció a la diferència entre els motors raspallats i els motors brushless.
