Distinción entre motor con escobillas y motor sin escobillas

Variaciones predominantes entre los motores con escobillas y sin escobillas

El motor es una máquina (eléctrica) que convierte la vitalidad eléctrica en vitalidad mecánica. Toma la corriente eléctrica como entrada y comienza a girar para accionar alguna carga mecánica. El desarrollo de las ciencias aplicadas al motor permite utilizar los motores de corriente continua en diversas funciones, desde pequeños juguetes hasta instrumentos de energía inalámbricos y cintas transportadoras en las industrias. Hay dos variedades principales de motores de corriente continua, es decir, motor con escobillas y motor sin escobillas, y seleccionar el motor perfecto para un programa seleccionado puede ser muy esencial. Visualmente cada uno de ellos puede parecer igual y ser operado desde la misma fuente, sin embargo su funcionamiento y eficiencia es totalmente diferente.

En este artículo, vamos a enumerar las variaciones entre el motor con escobillas y el motor sin escobillas. Sin embargo, primero vamos a hablar de sus fundamentos y de cómo funcionan.

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Motor con escobillas

Los motores con escobillas son los más antiguos del pasado. Utiliza el mecanismo de escobillas de carbón para suministrar energía a la parte giratoria de la máquina, conocida como rotor. Mientras que el estator, fabricado con un imán eterno, rodea al rotor.

Motor con escobillasEl rotor tiene devanados de armadura y anillos rozantes, además de un eje exterior para accionar la carga. Los devanados transportan la corriente de entrada que se suministra a través del interruptor de anillo deslizante que conecta el circuito estacionario y los devanados de la armadura giratoria, mientras que adicionalmente se ajusta la corriente continua suministrada presente después de cada medio ciclo para permitir la rotación constante del rotor.

Al situarse los devanados portadores de corriente dentro de una zona magnética generada por el imán eterno del estator, el rotor sufre una presión rotativa. Cuando el rotor gira, las escobillas se deslizan por el anillo deslizante, lo que disminuye su vida útil como consecuencia de la fricción.

Los conmutadores son anillos con cortes entre ellos en forma de medio anillo que permiten cambiar entre las polaridades de entrada de corriente continua. Cuando la escobilla de carbón se desliza por el conmutador, probablemente puede acelerar eléctricamente el conmutador y crear chispas que pueden dañar las escobillas. Por lo tanto, requiere mantener la frecuencia y cambiar el deseo de los cepillos.

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Las escobillas de carbón, al deslizarse por el conmutador, se rompen y hacen contacto con los devanados del inducido (carga inductiva), lo que acaba produciendo un ruido electromagnético en el sistema.

Los motores con escobillas son muy ruidosos. Por ello, las industrias que tienen un ambiente muy excesivo donde el ruido no es una dificultad típica para los motores con escobillas, como consecuencia de su valor más barato. Ahorra mucho valor del equipo.

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Motor sin escobillas

El motor sin escobillas (a menudo conocido como motor BLDC), como su título indica, no tiene escobillas y no necesita que funcionen. Se diseñó con la única función de erradicar las escobillas del diseño anterior.

Motor de corriente continua sin escobillasComo no hay escobillas, la potencia de entrada se suministra al estator del motor, que en este caso está fabricado con una serie de bobinas que rodean el rotor. Mientras que el rotor se fabrica con un imán eterno.

La entrada se alterna entre los devanados de los estatores para generar un área magnética que empuja y tira del área magnética del rotor, haciéndolo girar en su trayectoria. Un sensor de impacto del corredor se utiliza para detectar el lugar del rotor y conmutar la entrada a los devanados del estator derecho respectivamente.

Como la entrada de corriente continua al estator debe ser conmutada, estos motores utilizan la conmutación digital en lugar de la mecánica, utilizando dispositivos de conmutación comparables a los tiristores. Estos interruptores se gestionan utilizando microcontroladores para conmutar exactamente la entrada entre los devanados del estator. Básicamente, la corriente continua va directamente a una fuente trifásica que genera una zona magnética rotativa limpia.

El controlador utilizado para el motor sin escobillas es muy refinado y muy caro. No funciona sin su controlador, que además permite la gestión exacta de la velocidad y el posicionamiento del rotor. Sin embargo, el precio del controlador es mucho mayor que el del propio motor.

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Construcción-de-Motor-BLDC

Al no haber escobillas, no hay ruido eléctrico o electromagnético ni las chispas generadas en la conmutación mecánica. Ayuda a aumentar la vida útil del motor, además de su eficiencia. La vitalidad disipada en las escobillas se transforma en rendimiento mecánico.

La velocidad del motor sin escobillas depende de la frecuencia de la corriente alterna suministrada por el controlador. Por eso también se le conoce como motor síncrono. Para saber más sobre los distintos tipos de motores, consulta las entradas anteriores sobre el motor BLDC (corriente continua sin escobillas), los motores paso a paso y los servomotores.

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Distinción entre motor con escobillas y motor sin escobillas

Las siguientes son las variaciones importantes entre el motor sin escobillas y los motores con escobillas.

Motor con escobillasMotor sin escobillas
Un tipo de motor que requiere escobillas de carbón para suministrar energía de entrada a los devanados del inducido.Estos motores no necesitan escobillas de carbón para suministrar la potencia de entrada a los devanados del inducido.
La potencia de entrada se suministra al rotor del motor.La potencia de entrada se suministra al estator del motor.
El estator alberga un imán eterno.El estator aloja bobinas del inducido que generan un área magnética al entrar proporciona.
El rotor aloja el bobinado del inducido.El rotor está fabricado con un imán eterno.
La entrada se conmuta mediante conmutaciones mecánicas a través de comentaristas de anillos rozantes.La entrada son interruptores que utilizan la conmutación digital, aunque son interruptores semiconductores.
Las escobillas se apagan como consecuencia de la fricción, lo que disminuye su vida útil.No tiene cepillos deslizantes, por lo que tiene una vida útil muy larga.
Los cepillos necesitan un mantenimiento frecuente para un funcionamiento estable.No es necesario un mantenimiento programado de este tipo.
El peine que hace y rompe el contacto con las bobinas genera ruido electromagnético.La entrada se suministra repetidamente al estator, por lo que no hay ruido electromagnético.
El continuo deslizamiento de las escobillas con el colector genera calor.No hay ningún inconveniente de sobrecalentamiento como consecuencia de la fricción.
El motor con escobillas tiene una limitación de velocidad debido al sobrecalentamiento a una velocidad excesiva como consecuencia de la fricción.No hay interruptores mecánicos, por lo que no hay limitación de velocidad.
No proporciona la gestión del sitio.Muestra el posicionamiento exacto mediante su refinado controlador.
Aumentar la velocidad en lugar de disminuir ciertamente el par motor de forma considerable.Proporciona una buena cantidad de par motor en diversos rangos de sobrevelocidad.
Su eficiencia es menor en comparación con el motor sin escobillas, como consecuencia del desplazamiento de la vitalidad en la conmutación mecánica.Su eficacia es relativamente mayor como consecuencia de la ausencia de cepillos.
Tienen unas medidas comparativamente mayores para una puntuación de motor similar.Tienen medidas comparativamente más pequeñas.
Tiene un diseño y un desarrollo bastante sencillos, junto con una única bobina.El diseño del motor es complicado, ya que el estator alberga varios devanados separados.
El valor total es más barato que un motor sin escobillas.Los motores sin escobillas son bastante caros.
El equipo de gestión de la velocidad utilizado es bastante sencillo y más barato.El controlador utilizado para la gestión de la velocidad puede ser muy caro.
Para las funciones de velocidad montada, no se necesita ningún controlador.Requiere que el controlador funcione en cualquier situación.
Sólo requiere algunas o ninguna pieza externa.Requiere piezas exteriores muy costosas y una serie de otras piezas exteriores para funcionar correctamente.
Son los más adecuados para un ambiente excesivamente ruidoso, como el de las industrias, para compensar el valor de la financiación.Son los más adecuados para un software limpio y silencioso.
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