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BOMBA DIFÍCIL --- o que é o motor elétrico DC Brushless

BOMBA DIFÍCIL --- o que é o motor elétrico DC Brushless
Horário Edição:2017-08-23

O motor elétrico CC sem escova ( motores BLDC , motores BL ) também conhecido como motores eletronicamente comutados (ECMs, motores EC), ou motores CC síncronos , são motores síncronos alimentados por eletricidade DC através de um inversor ou fonte chaveada que produz uma corrente elétrica CA conduzir cada fase do motor através de um controlador de circuito fechado . O controlador fornece pulsos de corrente para os enrolamentos do motor que controlam a velocidade e o torque do motor.

O elemento estrutural de um sistema de motor sem escovas é tipicamente um motor síncrono de ímã permanente , mas também pode ser um motor de relutância comutado ou um motor de indução .

Motores sem escova podem ser implementados como motores de passo também; no entanto, o termo "motor de passo" tende a ser usado para motores com um projeto radicalmente diferente e é controlado com um circuito aberto (portanto, o controlador não pode detectar quando o stepper não pisa devido à carga muito alta do eixo; não há posição do eixo sensor). Eles são frequentemente parados com o rotor em uma posição angular definida enquanto ainda produzem torque. Um sistema de motor sem escovas bem projetado também pode ser mantido a zero rpm e torque finito. Dois parâmetros-chave de desempenho dos motores CC sem escova são as constantes de motor K T (constante de torque) e K e (constante de fundo-EMF também conhecida como constante de velocidade K V = 1 / K e ).

Nas unidades SI, K T e K V são a mesma constante:

Motores brushless vs. escovados

Os motores DC escovados existem desde meados do século XIX, mas os motores sem escovas são uma chegada recente; um primeiro passo na década de 1960 graças aos avanços na tecnologia de estado sólido , com novas melhorias na década de 1980, graças aos melhores materiais de imã permanente.

Os motores DC escovados desenvolvem um torque máximo quando estacionário, diminuindo linearmente conforme a velocidade aumenta. Algumas limitações dos motores escovados podem ser superadas pelos motores sem escovas; Eles incluem maior eficiência e menor suscetibilidade ao desgaste mecânico. Esses benefícios vêm ao custo de produtos eletrônicos de controle potencialmente menos robustos, mais complexos e mais caros.

Um motor brushless típico possui ímãs permanentes que giram em torno de uma armadura fixa, eliminando problemas associados à conexão da corrente à armadura móvel. Um controlador eletrônico substitui o conjunto escova / comutador do motor CC escovado, que continuamente alterna a fase para os enrolamentos para manter o motor girando. O controlador executa uma distribuição de energia com tempo similar usando um circuito de estado sólido em vez do sistema de escova / comutador.

Os motores brushless oferecem várias vantagens sobre os motores DC escovados, incluindo alto torque para peso, mais torque por watt (maior eficiência), maior confiabilidade, menor ruído, maior vida útil (sem erosão de escova e comutador), eliminação de faíscas ionizantes do comutador, e redução global de interferência eletromagnética (EMI). Sem enrolamentos no rotor, eles não estão sujeitos a forças centrífugas e, como os enrolamentos são suportados pelo invólucro, eles podem ser resfriados por condução, não exigindo fluxo de ar dentro do motor para resfriamento. Isso, por sua vez, significa que os internos do motor podem ser totalmente fechados e protegidos contra sujeira ou outros materiais estranhos.

Comutação de motor sem escova pode ser implementada em software usando um microcontrolador ou computador microprocessador , ou pode ser implementada em alternativa em hardware analógico ou em firmware digital usando um FPGA . A comutação com eletrônica em vez de escovas permite maior flexibilidade e capacidades não disponíveis com motores CC escovados, incluindo limitação de velocidade, operação "micro escalonada" para controle de movimento lento e / ou fino e um torque de retenção quando parado. O software do controlador pode ser personalizado para o motor específico que está sendo usado na aplicação, resultando em maior eficiência de comutação.

A potência máxima que pode ser aplicada a um motor sem escovas é limitada quase exclusivamente pelo calor, pois muito calor enfraquece os ímãs e pode danificar o isolamento do enrolamento.

Ao converter eletricidade em energia mecânica, os motores sem escova são mais eficientes que os motores escovados. Esta melhoria deve-se em grande parte à frequência com que a eletricidade é trocada, determinada pelo feedback do sensor de posição. Ganhos adicionais são devidos à ausência de escovas, o que reduz a perda de energia mecânica devido ao atrito. A maior eficiência é maior na região sem carga e de carga baixa da curva de desempenho do motor. Sob altas cargas mecânicas, motores sem escovas e motores escovados de alta qualidade são comparáveis ​​em eficiência.

Ambientes e requisitos em que os fabricantes usam motores DC tipo brushless incluem operação livre de manutenção, altas velocidades e operação em que as faíscas são perigosas (ou seja, ambientes explosivos) ou podem afetar equipamentos sensíveis a eletricidade.

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