¿Qué es un motor CC sin escobillas ranurado?
Un motor eléctrico que funciona sin escobillas para la conmutación se conoce como motor de corriente continua sin escobillas ranurado (BLDC). En cambio, el flujo de corriente a través de los devanados del motor está controlado por controladores electrónicos. El término “ranurado” se refiere al diseño del estator, que tiene ranuras para alojar los devanados.
Principio de funcionamiento:
Generación de campo magnético:
El controlador electrónico suministra corriente a los devanados en una secuencia precisa, creando un campo magnético giratorio en el estator.
Interacción del rotor:
El campo magnético giratorio producido por los devanados del estator influye en los imanes permanentes situados en el rotor. El par generado por las fuerzas magnéticas entre los imanes del rotor y el campo giratorio del estator hace que el rotor gire.
Conmutación:
En los motores BLDC, la conmutación se realiza electrónicamente, a diferencia de los motores con escobillas. Los sensores (como los sensores de efecto Hall) o los métodos de control sin sensores determinan la posición del rotor, lo que permite que el controlador cambie la corriente en los devanados en los momentos adecuados para mantener la rotación.
Rotación continua:
El controlador ajusta continuamente la corriente en los devanados, garantizando una rotación suave y eficiente del rotor.
Pros y contras
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¿Qué es un motor de CC sin escobillas y sin ranura?
Un motor de corriente continua sin escobillas (BLDC) sin ranuras es un tipo de motor BLDC que elimina las ranuras que se encuentran en el estator de los motores BLDC ranurados tradicionales. En un diseño sin ranuras, los devanados se colocan directamente sobre la superficie del núcleo del estator, que normalmente está hecho de acero laminado.
Principio de funcionamiento:
Generación de campo magnético:
El controlador electrónico suministra corriente a los devanados, creando un campo magnético giratorio en el estator.
Interacción del rotor:
El rotor gira debido al par producido por la interacción entre el campo magnético giratorio producido por los devanados del estator y los imanes permanentes del rotor.
Conmutación:
Para mantener una rotación continua, se emplea conmutación electrónica para cambiar la corriente en los devanados dependiendo de la posición del rotor.
Pros y contras
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¿Cuál es la diferencia entre un motor CC sin escobillas con ranura y un motor CC sin escobillas sin ranura?
Diseño del estator:
- Motor BLDC ranurado:
- Cuenta con un estator con ranuras donde se colocan los devanados.
- Las ranuras ayudan a sujetar los devanados y contribuyen a la formación de un par de torsión debido a la geometría de las ranuras.
- Motor BLDC sin ranuras:
- Tiene un estator liso sin ranuras, con bobinados colocados directamente sobre la superficie del núcleo.
- Elimina el par de torsión, lo que da como resultado un funcionamiento más suave.
Interferencia electromagnética (EMI):
- Motor BLDC ranurado:
- La presencia de ranuras puede provocar variaciones en el campo magnético, lo que genera una mayor EMI.
- Motor BLDC sin ranuras:
- La superficie lisa del estator reduce las variaciones en el campo magnético, lo que genera una menor EMI.
Complejidad y costo de fabricación:
- Motor BLDC ranurado:
- Más fácil y menos costoso de fabricar debido a la colocación sencilla de los devanados en las ranuras.
- Motor BLDC sin ranuras:
- Más complejo y costoso de fabricar debido a la precisión requerida para colocar los devanados en la superficie lisa del núcleo y gestionar la disipación térmica de manera efectiva.
| Aspecto | Motor corriente continua sin escobillas ranurado | Motor corriente continua sin escobillas y sin ranuras |
| Construcción | Tiene ranuras en el estator | Estator liso |
| Ondulación de par | Mayor ondulación del par motor | Ondulación de par más baja |
| Eficiencia | menor eficiencia | Mayor eficiencia |
| Interferencia electromagnética (EMI) | Niveles de EMI más elevados | Niveles de EMI más bajos |
| Complejidad de fabricación | Más simple, menor costo | Más complejo, mayor costo |
| Densidad de par | Mayor densidad de par | Menor densidad de par |
| Aplicaciones | herramientas eléctricas, maquinaria industrial | Dispositivos médicos, instrumentos de precisión |
¿Cómo elegir motores CC sin escobillas con ranuras y motores CC sin escobillas sin ranuras?
Al elegir el motor de CC sin escobillas (BLDC) adecuado para su aplicación, se deben tener en cuenta una serie de criterios, incluidos aspectos económicos, factores ambientales y requisitos de rendimiento.
Requisitos de la aplicación
Ondulación de par
- Ranurado: si su aplicación puede tolerar una mayor ondulación de torque (por ejemplo, herramientas eléctricas, maquinaria industrial), un motor ranurado puede ser adecuado.
- Sin ranuras: para aplicaciones que requieren un funcionamiento suave con una mínima ondulación de torque (por ejemplo, dispositivos médicos, instrumentos de precisión), elija un motor sin ranuras.
Eficiencia
- Ranurado: adecuado para aplicaciones donde la eficiencia es menos crítica.
- Sin ranura: ideal para aplicaciones que requieren alta eficiencia debido a pérdidas reducidas.
Densidad de par
- Ranurado: ofrece una mayor densidad de torque, lo que lo hace adecuado para aplicaciones que requieren más torque en un tamaño compacto.
- Sin ranura: adecuado para aplicaciones donde es aceptable una densidad de torque más baja.
Interferencia electromagnética (EMI)
- Ranurado: mayor EMI, adecuado para entornos donde la EMI no es un problema importante.
- Sin ranura: menor EMI, lo que lo hace ideal para aplicaciones sensibles como equipos médicos y de comunicación.
Gestión térmica
- Ranurado: mejor disipación del calor debido a la presencia de ranuras en el estator.
- Sin ranuras: esto puede requerir mecanismos de enfriamiento adicionales debido a una disipación del calor más complicada.
Costo y fabricación
- Ranurado: generalmente menos costoso de fabricar y adecuado para proyectos con presupuesto limitado.
- Sin ranura: mayor costo inicial debido a una fabricación más compleja, pero puede ofrecer ahorros de costos a largo plazo a través de una mayor eficiencia y una menor EMI.
Condiciones ambientales
- Ranurado: adecuado para entornos difíciles donde se necesita una construcción robusta.
- Sin ranura: más adecuado para entornos limpios donde la precisión y el funcionamiento suave son fundamentales.
Conclusión
Al evaluar estos factores en función de las necesidades específicas de su aplicación, podrá tomar una decisión informada sobre si un motor de CC sin escobillas con o sin ranuras es el más adecuado para su proyecto. Si aún no sabe cómo elegir, comuníquese con nosotros y organizaremos un servicio personalizado para usted.