Motores sin escobillas frente a motores con escobillas: ¿Cuál es el más adecuado para su proyecto?

Introducción

Dos tipos comunes de motores de corriente continua (CC) son los motores con escobillas y los motores sin escobillas (motores BLDC). Como su nombre indica, los motores con escobillas utilizan escobillas para conmutar la dirección de giro, permitiendo que el motor gire. En cambio, los motores sin escobillas sustituyen la conmutación mecánica por un control electrónico. Ambos tipos funcionan según el mismo principio: la atracción y repulsión magnética entre la bobina y el imán permanente. Cada uno tiene sus propias ventajas y desventajas, que pueden influir en la elección según los requisitos específicos de la aplicación. Comprender las diferencias entre los motores de CC con escobillas y los motores de CC sin escobillas es fundamental para evaluar su rendimiento. La decisión de elegir un tipo u otro se basa en diversos criterios, como la eficiencia, la vida útil y el coste.

Factores importantes que explican la diferencia entre un motor de CC con escobillas y uno sin escobillas:

#1. Mayor eficiencia

Los motores sin escobillas son más eficientes que los motores con escobillas. Convierten la energía eléctrica en energía mecánica con mayor precisión, reduciendo así el desperdicio de energía. A diferencia de los motores de CC con escobillas, los motores sin escobillas no experimentan la fricción ni las pérdidas de energía asociadas a las escobillas y los conmutadores. Esto mejora el rendimiento, prolonga el tiempo de funcionamiento y reduce el consumo de energía.

Por el contrario, los motores con escobillas se consideran menos eficientes que los motores de CC sin escobillas debido a las pérdidas de potencia asociadas con la fricción y la transferencia de energía a través del sistema de conmutador.

#2. Mantenimiento y longevidad

motores sin escobillasAl tener menos piezas móviles y carecer de conexiones mecánicas, los motores sin escobillas tienen una vida útil más larga y requieren menos mantenimiento. La ausencia de escobillas elimina los problemas asociados con su desgaste y otros inconvenientes relacionados con el mantenimiento. Por lo tanto, suelen ser una opción más rentable para los usuarios.

Además, los motores con escobillas requieren más mantenimiento debido al desgaste de las escobillas y el conmutador, lo que puede provocar una disminución del rendimiento y problemas en el motor. Para mantener un rendimiento óptimo, es necesario reemplazar las escobillas periódicamente.

#3. Ruido y vibración

En los motores sin escobillas, la corriente del bobinado se puede controlar, lo que ayuda a reducir las pulsaciones de par que pueden causar vibraciones y ruido mecánico. Por lo tanto, los motores sin escobillas generalmente producen menos ruido y vibración que los motores con escobillas, ya que no tienen escobillas ni conmutadores. La reducción de vibraciones y ruido mejora la comodidad del usuario y minimiza el desgaste durante un uso prolongado.

En un motor de corriente continua con escobillas, las escobillas y el conmutador funcionan conjuntamente como un mecanismo de conmutación. Durante el funcionamiento del motor, estos interruptores se abren y cierran constantemente. Este proceso permite que fluyan altas corrientes a través de los devanados inductivos del rotor, lo que produce un ligero ruido eléctrico debido al elevado flujo de corriente.

#4. Costo y complejidad

Los motores sin escobillas tienden a ser más caros y complejos debido al sistema de control electrónico para la conmutación. El precio más elevado de los motores de CC sin escobillas en comparación conmotores de corriente continua con escobillasEsto se debe principalmente a la avanzada electrónica que se incorpora en su diseño.

#5. Diseño y funcionamiento

Los motores de CC sin escobillas no son autoconmutables. Requieren un circuito de control que utiliza transistores para regular la corriente que fluye a través de las bobinas del motor. Estos motores emplean controles electrónicos y sensores de efecto Hall para gestionar la corriente en los devanados, en lugar de depender de conexiones mecánicas.

Los motores de corriente continua con escobillas son autoconmutables, lo que significa que no requieren un circuito controlador para funcionar. En su lugar, utilizan escobillas mecánicas y conmutadores para controlar la corriente en los devanados, creando así un campo magnético. Este campo magnético genera par motor, lo que provoca la rotación del motor.

#6. Aplicaciones

A medida que el costo demotores de vibraciónA medida que disminuye la cantidad de componentes electrónicos asociados, aumenta la demanda de motores sin escobillas y con escobillas. Los motores sin escobillas son muy populares en relojes inteligentes, dispositivos médicos, aparatos de belleza, robots, etc.

Pero aún existen ámbitos donde los motores con escobillas resultan más convenientes. Tienen una gran cantidad de aplicaciones en teléfonos inteligentes, cigarrillos electrónicos, controladores de videojuegos, masajeadores oculares, etc.