AnuncioEl motor de corriente continua sin escobillas suele funcionar con corriente continua procedente de baterías, pero no es una simple máquina de corriente continua con trituradoras de carbón, sino que utiliza sistemas electrónicos de control para convertir la corriente continua en corriente trifásica adecuada para funcionar como una máquina síncrona trifásica con excitación. por imanes permanentes. El devanado trifásico se controla mediante un circuito adecuado de tal manera que genera un campo magnético errante que arrastra consigo el rotor de imán permanente. El comportamiento de control es muy similar al de una máquina de derivación de CC. Los motores BLDC se utilizan en unidades de disco duro, ventiladores de PC, cuadricópteros y modelos de aviones. La tecnología de automatización también tiene una amplia gama de aplicaciones, especialmente para actuadores en forma de servomotores, en articulaciones de robots industriales y sistemas de accionamiento para máquinas herramienta como tornos. Desde principios de la década de 2020, se ha producido un cambio del cepillado desde máquinas hasta las sin escobillas (BL) en el campo de las herramientas manuales con plataforma de batería alimentadas por batería, como taladros inalámbricos, sierras circulares manuales, discos de corte, etc. Aquí es donde se encuentran el diseño más compacto y libre de mantenimiento, la eficiencia energética ligeramente mejor y Entra en juego una mayor densidad de potencia. Actualmente, los dispositivos sin escobillas siguen siendo entre ligeramente y considerablemente más caros, pero las diferencias empiezan a nivelarse. Los dispositivos con escobillas todavía están ampliamente disponibles en la actualidad, pero los fabricantes de renombre los están eliminando cada vez más. Cómo funciona el motor CC sin escobillas En los motores BLDC, el rotor está equipado con imanes permanentes y el estator fijo encierra las bobinas. Además del rotor interno, también se utiliza frecuentemente la construcción como rotor externo, pudiendo realizarse también la forma especial como rotor de disco. El devanado suele estar diseñado como sistema trifásico y, según el rango de velocidad, con un número de polos de bajo a muy alto. Para ventiladores axiales pequeños también se conocen sistemas con una sola fase y sensor. El esquema de circuito de sustitución en estrella corresponde a la máquina síncrona, pero existen diferencias en las zapatas polares y en el diseño del devanado. Idealmente, un motor BLDC genera un voltaje de generador trapezoidal (contravoltaje) cuando gira. También existen motores BLDC con tensión de generador sinusoidal, que presentan variaciones de par durante la conmutación del bloque. Se conmutan con una oscilación sinusoidal generada por modulación de ancho de pulso y luego muestran suavidad. En el caso de la conmutación de bloques controlada por sensores, el motor BLDC también contiene tres sensores magnéticos (sensor Hall) para detectar la posición del rotor. Para realizar la conmutación de bloques se necesita un circuito puente para el motor BLDC, que en el caso de un motor BLDC trifásico consta de un circuito puente con tres etapas push-pull. Conmutación Un rasgo característico del motor BLDC es su conmutación, que en un motor trifásico consta de seis bloques por paso de campo rotacional, cada uno de los cuales difiere del estado de conmutación del circuito puente. Particularmente llamativo en la tabla de bloques de conmutación es que sólo dos etapas push-pull del puente están activas a la vez y una «flota». La tensión en este punto de puente la determina la red de circuitos según el esquema eléctrico de sustitución en estrella. El control del puente garantiza que la fase del motor esté siempre flotante, la cual, en el caso de la contratensión trapezoidal, cambia de polaridad. Dado que el sistema de control del puente se enciende automáticamente en un motor de CC, similar al conmutador, el campo del estator siempre se encuentra en el bloque con el cambio de flujo magnético óptimo (voltaje máximo del generador). El motor acelera hasta que el voltaje del generador coincide con el voltaje de suministro. La tensión de alimentación no necesariamente tiene que cambiar para el control de velocidad, pero el circuito puente realiza una modulación de ancho de pulso. Se distingue entre PWM unipolar y bipolar. En el PWM unipolar, la etapa push-pull, que está sujeta a la tensión de alimentación, conmuta varias veces brevemente a masa, de modo que cambia el valor medio de la tensión en el motor. La conexión flotante del motor está temporalmente sujeta negativamente a tierra mediante diodos de protección de transistores, lo cual no es eficiente pero se acepta. En PWM bipolar, los dos amplificadores de potencia activos push-pull cambian su estado de conmutación. La ventaja aquí es que es posible un par de frenado elevado incluso a bajas revoluciones del motor hasta parar. Esto es importante, por ejemplo, para un brazo robótico que debe mantener su posición. Debido a la magnetización y desmagnetización de las fases del motor en cada paso de conmutación y a la tensión trapezoidal no ideal del generador, el BLDC muestra un par más o menos pronunciado. ondulaciones en cada paso de conmutación. Conmutación controlada por sensores En este caso, los sensores detectan la posición actual del rotor y esta información se utiliza para controlar la conmutación. Se utilizan sensores Hall que determinan la posición actual del rotor detectando el flujo magnético. Según esta información de posición, la electrónica de control controla los controladores de potencia y los devanados que generan par en el rotor. La ventaja es que la conmutación controlada por sensores también funciona a velocidades muy bajas o en estado parado. Normalmente no todas las fases se excitan al mismo tiempo en esta conmutación. En el caso de los motores trifásicos, una fase generalmente se desactiva en un momento dado. También existen sistemas de conmutación sin sensores, control vectorial y multifásicos, por nombrar algunos.

Source link