Uma introdução ao motor BLDC

O que é um motor BLDC?

Motor BLDC, que é a sigla de motor elétrico de corrente contínua sem escova, é um tipo de motor síncrono que é alimentado por correntes contínuas através da fonte de alimentação chaveada ou inversor que transfere a energia da forma CC para CA para acionar todas as etapas de um sistema de controle de circuito fechado. O motor também é conhecido como motor BL, motor comutado eletronicamente, motor EC e motores DC síncronos. Tanto o inversor quanto a fonte de alimentação chaveada são dispositivos eletrônicos de potência que podem alterar e transmitir a eletricidade de corrente contínua para eletricidade de corrente alternada.

Os motores BLDC fornecem pulsos, que se referem a uma breve explosão de tensão de corrente contínua que tem subida e descida abrupta, para os enrolamentos do motor que regulam a velocidade de funcionamento e o torque dos motores BLDC. Os motores elétricos de corrente contínua sem escovas substituíram o design das escovas, ou comutadores, que eram utilizados em uma variedade de motores elétricos convencionais.

As vantagens dos motores elétricos de corrente contínua sem escovas sobre os motores elétricos com escovas convencionais incluem alta velocidade operação, controle eletrônico ideal, baixa manutenção e longevidade do equipamento, e também a alta relação potência-peso. Os motores elétricos de corrente contínua sem escova podem ser usados ​​em uma ampla variedade de aplicações, como equipamentos periféricos de computador, como unidades de disco, várias ferramentas elétricas e também aplicações na indústria aeroespacial e automotiva. Por último, mas não menos importante, os motores BLDC têm o arranjo de acionamento direto que substituiu as correias e caixas de engrenagens de borracha nas máquinas de lavar hoje.

Como funciona um motor BLDC?

Os elementos vitais de um motor BLDC são os ímãs permanentes e a armadura rotativa interna. Os ímãs permanentes na parte externa da construção do motor são estacionários e os ímãs também são chamados de "estadores". Por outro lado, a armadura também é conhecida como "rotor", girando e contendo um eletroímã. Nos motores elétricos de corrente contínua sem escovas, os ímãs permanentes giram em torno do rotor fixo, eliminando os problemas com relação à conexão das correntes e do rotor em movimento. Os motores BLDC são virados de dentro para fora no ciclo, o que não requer escovas para alterar o campo eletromagnético. O controlador do computador carregará os eletroímãs no estator e girará a armadura em 360 graus.

Em comparação com a estrutura e o princípio de funcionamento dos motores elétricos de corrente contínua sem escova, no motor de corrente contínua com escova, a armadura gira 180 graus à medida que a eletricidade da corrente é transferida para o rotor. Para permitir que o rotor gire 360 ​​graus, os pólos do ímã precisam girar e as escovas farão contato com o estator quando a armadura girar, alterando ainda mais o campo magnético. A unidade de controle eletrônico elimina a necessidade de escovas ou conjunto de comutador nos motores CC escovados e permite que o motor BLDC alterne consistentemente a fase para continuar funcionando.

Os elementos centrais dos motores elétricos de corrente contínua sem escova incluem o ímã permanente, tornando a construção semelhante a um motor PMS, que significa motor síncrono de ímã permanente. A estrutura dos motores BLDC também é semelhante aos motores de relutância chaveados ou motores assíncronos. Ao utilizar um ímã de neodímio, os motores BLDC podem ser subdivididos em três estilos:out-runner, in-runner ou axial. A diferença entre as três linhas na relação entre o estator e o rotor. No estilo out-runner, o rotor envolve o estator enquanto o rotor é cercado por estatores no estilo in-runner; por outro lado, no estilo axial, o estator e o rotor são paralelos entre si na forma plana.

Aplicações de motores BLDC

Motores elétricos de corrente contínua sem escova são preferidos para a operação silenciosa, corpo do dispositivo mais leve e vida útil muito mais longa. Graças ao controle de corrente elétrica dos computadores, os motores BLDC podem fornecer controle de movimento de alta precisão. Os benefícios tornam os motores BLDC amplamente utilizados em equipamentos modernos, especialmente quando baixo ruído, baixa produção de calor e funcionamento consistente são os requisitos das aplicações.

Aplicativos de controle de movimento

Os motores BLDC são amplamente utilizados como acionamentos de bombas, ventiladores de movimento ou fusos em várias aplicações de velocidade ajustável. Os motores CC sem escovas podem gerar alto torque com resposta de velocidade ideal. Além disso, os motores têm uma eficiência energética considerável e também propriedades térmicas ideais. O BLDC em aplicações de controle de movimento usa um sistema eletrônico de controle de motor e um sensor de resposta de posição do rotor para receber a resposta de velocidade.

Os motores BLDC são comumente utilizados como servomotores nos servoacionamentos de máquinas-ferramentas. Os servomotores são o núcleo do posicionamento de alta precisão, controle de movimento e outras operações mecânicas. Embora os motores de passo de corrente contínua também possam ser utilizados nestes tipos de aplicações, o motor de passo funciona com controle de malha aberta e, portanto, geralmente tem pulsações de torque. Em conclusão, os motores elétricos de corrente contínua sem escova são mais ideais para servir como servo motor devido ao controle de movimento preciso que depende do controlador de circuito fechado e fornece operação de acionamento estável e consistente.

Equipamento de transporte

Atualmente, os motores elétricos de corrente contínua sem escovas podem ser encontrados em uma ampla variedade de equipamentos de transporte, como veículos elétricos ou híbridos, aeronaves elétricas e bicicletas elétricas e assim por diante. Muitas, mas não todas as bicicletas elétricas, utilizam motores elétricos de corrente contínua sem escovas que são incorporados ao cubo da roda em alguns casos com os ímãs conectados e girando com as rodas. O mesmo princípio também pode ser encontrado nas rodas da scooter elétrica auto-equilibrada.

Ferramentas elétricas sem fio

Motores elétricos de corrente contínua sem escovas também são comumente usados ​​em uma ampla variedade de ferramentas sem fio, como alguns aparadores de cordas, furadeiras, drivers e serras. As vantagens dos motores BLDC, como leveza e alta eficiência, são fatores importantes, especialmente para a seleção de ferramentas elétricas sem fio portáteis.