Para hacer que una operación sea más confiable, eficiente y silenciosa, la tendencia actual es utilizar motores de corriente continua sin escobillas, también conocidos como motores BLDC (Brushless DC Motors), en el accionamiento de motores sin escobillas. Estos motores son más ligeros en comparación con los motores con escobillas y la misma potencia de salida. Las escobillas y los motores de corriente continua convencionales se desgastan con el tiempo y pueden provocar chispas. Por lo tanto, nunca se debe utilizar un motor de corriente continua con escobillas en operaciones que requieran larga vida útil y confiabilidad.
Veamos cómo funciona un motor de corriente continua sin escobillas. El rotor de este motor es un imán permanente y el estator tiene una disposición de bobinas. Al aplicar una corriente continua a la bobina, esta se magnetizará y se convertirá en un electroimán. La operación del motor sin escobillas se basa en la interacción de fuerzas entre el imán permanente y el electroimán.
Cuando la bobina A se energiza, los polos opuestos del rotor y el estator se atraen entre sí. A medida que el rotor se acerca a la bobina A, se energiza la bobina B y cuando el rotor se acerca a la bobina B, se energiza la bobina C. Después de eso, se energiza la bobina A con la polaridad opuesta. Este proceso se repite y el rotor continúa girando. Una analogía humorística para recordar esta operación es pensar en la historia del burro y la zanahoria, donde el burro se esfuerza por alcanzar la zanahoria, pero esta se mantiene fuera de su alcance.
Aunque este motor funciona, tiene una desventaja: en cualquier momento dado, solo una bobina está energizada, lo que reduce considerablemente la potencia de salida del motor de escobillas. Sin embargo, para superar este problema, cuando el rotor está en esta posición, junto con la primera bobina que tira del rotor, puedes energizar la bobina que está detrás de ella de tal manera que la empuje. Para esto, se pasa una corriente con la misma polaridad a través de la segunda bobina. El efecto combinado produce más torque y potencia de salida del motor BLDC. La fuerza combinada también asegura que un motor de corriente continua sin escobillas tenga una naturaleza de torque constante y suave.
Con esta configuración, se deben energizar dos bobinas por separado, pero mediante una pequeña modificación en la bobina del estator, podemos simplificar este proceso simplemente conectando un extremo libre de las bobinas juntas. Cuando se aplica la energía entre las bobinas A y B, observemos el flujo de corriente a través de las bobinas. Es similar al estado en que se energizan por separado.
Pero podrías tener algunas dudas intrigantes en tu mente: ¿cómo sé qué bobinas del estator energizar y cómo sé cuándo energizarlas para obtener una rotación continua del rotor? En un motor de corriente continua sin escobillas, utilizamos un controlador electrónico para este propósito. Un sensor determina la posición del rotor y, en función de esta información, el controlador decide qué bobinas energizar. Con frecuencia, se utiliza un sensor de efecto Hall para este propósito.
Hemos hablado del diseño de motores de corriente continua sin escobillas conocido como tipo outrunner. También está disponible en el mercado el diseño de motor de corriente continua sin escobillas tipo inrunner. Esperamos que hayas tenido una buena introducción al funcionamiento de los motores de corriente continua sin escobillas y al accionamiento de motores sin escobillas. ¡Gracias por tu atención!
