¿Cuáles son los tipos de motores BLDC?

Motores CC sin escobillasTienen muchos tipos y se pueden clasificar según el tipo de rotor, la ausencia o presencia de sensores Hall, el número de fases y el método de accionamiento. Los diferentes tipos de motores sin escobillas tienen diferentes beneficios y, por lo tanto, pueden usarse en diferentes escenarios. En este blog, exploraremos más profundamente los tipos de motores de CC sin escobillas y analizaremos las ventajas y desventajas de cada tipo en función de parámetros como el par, la velocidad y la eficiencia.

 

Clasificación según tipo de rotor

Según el tipo de rotor del motor de CC sin escobillas, se puede dividir en motor de CC sin escobillas de entrada y motor de CC sin escobillas de salida.

 

1. Motor CC sin escobillas interno

Los motores de CC sin escobillas Inrunner tienen piezas giratorias (rotores) dentro de un conjunto de bobina electromagnética (estator). Este tipo de construcción de motor BLDC permite que el calor se disipe por conducción porque la bobina del estator está montada en la carcasa del motor. Y puede alcanzar fácilmente velocidades máximas, que son más adecuadas para aplicaciones que requieren características de mayor velocidad.

 

2. Motor CC sin escobillas Outrunner

El motor de CC sin escobillas Outrunner, como su nombre indica, está diseñado para colocar el rotor en el exterior y el estator en el interior del rotor. En el motor DC sin escobillas, los imanes, que originalmente estaban en el centro, se forman en una sola pieza y se fijan a la carcasa. Los motores BLDC de rotor exterior suelen utilizar una mayor cantidad de polos magnéticos permanentes en el rotor, lo que significa más torque y un funcionamiento más suave. Sin embargo, su principal inconveniente es su lentitud. Por lo tanto, este tipo de motores son más adecuados para aplicaciones de baja velocidad y alto par.

 

Clasificación según sensores Hall

Según la presencia o ausencia de un sensor Hall, se puede dividir en motores CC sin escobillas con sensor y motores CC sin escobillas sin sensor.

 

1. Motores CC sin escobillas con sensor

Los motores BLDC con sensores Hall son motores que dependen de sensores para proporcionar datos de posición del rotor. Estos tipos de motores sin escobillas brindan un rendimiento confiable a velocidades más bajas. A velocidades más bajas, los sensores proporcionan datos precisos para una rotación suave. Sin embargo, tendrá problemas con la retroalimentación inoportuna a velocidades más altas y también puede verse afectado por condiciones duras como interferencias magnéticas o ambientes de alta temperatura, que pueden afectar el funcionamiento del sensor y, por lo tanto, el funcionamiento del motor.

 

2. Motor CC sin escobillas y sin sensores

Los motores de CC sin escobillas y sin sensores no utilizan sensores Hall; en cambio, su controlador se basa en la fuerza contraelectromotriz generada en las bobinas del estator para calcular la posición del rotor. Este tipo de motores DC sin escobillas ofrecen un rendimiento óptimo a altas velocidades. También puedes utilizarlos en ambientes de alta temperatura porque no utilizan sensores. Estos tipos de motores son adecuados para aplicaciones de alta velocidad y bajo costo porque el motor no se puede controlar con precisión cuando la fuerza contraelectromotriz es demasiado baja o estacionaria para que el controlador la lea.

 

Clasificación según la Fase

Según el número de fases, los motores de CC sin escobillas se pueden dividir en motores de CC sin escobillas monofásicos, motores de CC sin escobillas de dos fases y motores de CC sin escobillas trifásicos.

 

1. Motor BLDC monofásico

El rotor de un motor monofásico sin escobillas consta de un par de polos norte y sur. Este diseño de motor sin escobillas de CC tiene ventajas y desventajas. La ventaja es que inicialmente puede alcanzar velocidades muy altas. La desventaja es que el rendimiento de este motor BLDC monofásico disminuye significativamente a bajas velocidades, lo que afecta la estabilidad rotacional y la eficiencia.

 

2. Motor BLDC bifásico

Los motores bifásicos funcionan más suavemente y son más eficientes que los motores monofásicos. Sin embargo, tienen sistemas de control relativamente simples en comparación con los motores trifásicos. Mientras que los motores monofásicos son adecuados para aplicaciones simples, los motores trifásicos son superiores en aplicaciones de alta potencia pero requieren más control. Los motores BLDC bifásicos, por otro lado, combinan una alta eficiencia con un sistema de control relativamente simple para aplicaciones complejas y de potencia media.

 

3. Motor BLDC trifásico

Los motores trifásicos sin escobillas utilizan múltiples polos en el rotor, hasta 12 o más. Los polos opuestos se enfrentan. Más polos proporcionan una rotación más suave pero a expensas de la velocidad. Como resultado, estos tipos de motores sin escobillas no pueden alcanzar altas velocidades de rotación y son adecuados para aplicaciones de baja velocidad y alto par.

 

Clasificación según el método Drive

 

1. Motor CC sin escobillas impulsado por onda sinusoidal:

El accionamiento por onda sinusoidal para motores CC sin escobillas implica suministrar energía con una forma de onda sinusoidal. Este método ofrece un funcionamiento más suave y silencioso en comparación con otros tipos de unidades. Reduce la ondulación del par y minimiza el ruido eléctrico. La forma de onda sinusoidal imita fielmente el comportamiento ideal, lo que da como resultado una mayor eficiencia y una reducción de las vibraciones. Este tipo de accionamiento se utiliza habitualmente en aplicaciones en las que es esencial un control preciso y una mínima interferencia electromagnética, como en robótica de alto rendimiento o vehículos eléctricos.

 

2. Motor CC sin escobillas impulsado por onda cuadrada:

El accionamiento de onda cuadrada para motores CC sin escobillas implica suministrar energía con una forma de onda cuadrada. Si bien su control es más sencillo, tiende a producir más ondulación del par y mayor ruido eléctrico en comparación con el accionamiento de onda sinusoidal. El accionamiento de onda cuadrada es adecuado para aplicaciones donde el control sencillo y rentable es una prioridad, como en sistemas de automatización simples o electrónica de consumo de bajo costo. Sin embargo, la compensación es un compromiso en términos de suavidad y eficiencia en comparación con la unidad de onda sinusoidal.

 

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