¿Cómo funciona un motor de CC con escobillas? &Motores de CC con escobillas versus motores BLDC

Un motor de CC con escobillas es un motor que utiliza un conmutador mecánico y escobillas para cambiar la dirección de la corriente y lograr una rotación continua. Así es como funciona y una comparación detallada de motores con y sin escobillas:

El principio de funcionamiento de un motor CC con escobillas.

• Estructura básica

1. Estator: Generalmente está formado por imanes permanentes que proporcionan un campo magnético constante.

2. Rotor (inducido): Consta de devanados y núcleo de hierro, que interactúa con el campo magnético del estator.

3. Conmutador: conecta el devanado del rotor, responsable de cambiar la dirección de la corriente.

4. Escobillas: En contacto con el conmutador, se introduce una corriente externa en los devanados del rotor.

• Ejecute el proceso

1. Cuando la corriente pasa a través de los devanados del rotor, se generará una fuerza electromagnética (de acuerdo con la regla de la mano izquierda) que interactúa con el campo magnético del estator para hacer girar el rotor.

2. Cuando el rotor gira, la función de conmutación del conmutador cambia la dirección de la corriente en el momento adecuado, y el campo magnético del devanado del rotor y el campo magnético del estator siempre producen par.

3. El rotor gira continuamente para completar la conversión de energía.

• Transferencia de energía

Energía eléctrica → energía magnética → energía mecánica (par de salida y velocidad).

Comparación de motores con y sin escobillas.

1. Estructura

Motor con escobillas: Hay escobillas y conmutadores mecánicos.

Motor sin escobillas: sin escobillas, conmutado electrónicamente (mediante sensor Hall, etc.)

2. Requisitos de mantenimiento

Motores con escobillas: las escobillas deben reemplazarse periódicamente y limpiarse el conmutador.

Motor sin escobillas: prácticamente libre de mantenimiento y de larga duración

3. Eficiencia

Motores con escobillas: baja (pérdida de energía por fricción entre escobillas y conmutadores)

motores sin escobillas; Alto (sin fricción mecánica, conversión de energía más eficiente)

4. Esperanza de vida

Motores con escobillas: más cortos (las escobillas se desgastan más rápido, especialmente bajo cargas elevadas)

Motores sin escobillas: largos (sin piezas de desgaste, la vida útil suele estar determinada por los rodamientos)

5. Controlar la complejidad

Motor con escobillas: sencillo, controlado directamente por tensión y corriente

Motores sin escobillas: más complejos y requieren de un controlador electrónico (ESC) para regular el funcionamiento

6. Ruido

Motores con escobillas: mayor (debido a la fricción entre escobillas y conmutadores)

Motor sin escobillas: bajo (sin ruido de conmutación mecánica)

7. Costo

Motor con escobillas: proceso de producción bajo y sencillo

Motores sin escobillas: superiores (requiere circuitos de control complejos y componentes más sofisticados)

8. Escenarios de aplicación

Motores con escobillas: adecuados para equipos de bajo coste y baja precisión (p. ej. juguetes, herramientas eléctricas)

Motor sin escobillas: adecuado para escenarios de alta eficiencia, bajo ruido y alta precisión (como drones, vehículos eléctricos)

9. Rendimiento inicial

Motor con escobillas: alto par de arranque

Motor sin escobillas: el par de arranque es bajo, pero se puede optimizar mediante control

10. Gestión térmica

Motores con escobillas: el calor se concentra en el rotor (se debe prestar atención a la disipación del calor)

Motor sin escobillas: el calor se concentra en el estator (más fácil de disipar el calor)

Análisis de escenarios de aplicación.

motor cepillado

1. Ventajas: control sencillo, alto par de arranque, bajo coste.

2. Escenarios aplicables: juguetes, herramientas eléctricas portátiles, pequeños electrodomésticos, etc.

Motor sin escobillas

1. Ventajas: alta eficiencia, larga vida útil, bajo nivel de ruido, adecuado para control de alta precisión.

2. Escenarios aplicables: drones, ventiladores, vehículos eléctricos, equipos de automatización industrial, etc.

Resumen

• Los motores con escobillas son adecuados para escenarios sensibles al coste con bajos requisitos de vida y ruido.
• Aunque los motores sin escobillas son costosos, tienen importantes ventajas en eficiencia, vida útil y rendimiento, especialmente en escenarios con altos requisitos de control.

Si necesita instrucciones técnicas más detalladas o sugerencias de selección, ¡puede seguir discutiendo!