Un motor sense escombretes és un motor elèctric que no utilitza raspalls. La commutació d'un motor sense escombretes es fa electrònicament en lloc d'utilitzar raspalls físics.
Això es tradueix en un motor més eficient i més durador. Els motors sense escombretes s'utilitzen en diverses aplicacions, com ara ventiladors d'ordinadors, discs durs i vehicles elèctrics.
També s'utilitzen sovint en alt rendiment eines elèctriques.
En aquest post tractarem:
- Quins avantatges tenen els motors sense escombretes?
- Quins són els desavantatges dels motors sense escombretes?
- Les complexitats dels motors sense escombretes: una mirada més propera
- Motors sense escombretes: on s'utilitzen?
- Explorant les diferents tècniques de construcció de motors sense escombretes
- Motors DC sense escombretes i raspalls: quines són les diferències clau?
- Conclusió
Quins avantatges tenen els motors sense escombretes?
Els motors sense escombretes tenen diversos avantatges respecte als motors raspalls, com ara una major eficiència, menors interferències electromagnètiques i una vida útil més llarga. Els motors sense escombretes també són més petits i lleugers que els motors raspalls.
Quins són els desavantatges dels motors sense escombretes?
Un dels principals inconvenients dels motors sense escombretes és que són més cars que els motors raspalls. Els motors sense escombretes també requereixen controladors electrònics més complexos, cosa que els fa encara més cars.
Les complexitats dels motors sense escombretes: una mirada més propera
Els motors sense escombretes són un tipus de motor elèctric que utilitza camps magnètics per generar moviment de rotació. Els dos components principals d'un motor sense escombretes són l'estator i el rotor. L'estator és un component estacionari que conté el bobinatge del motor, mentre que el rotor és el component giratori que conté els imants permanents. La interacció entre aquests dos components crea el moviment de rotació del motor.
El paper dels sensors en els motors sense escombretes
Els motors sense escombretes es basen en sensors per determinar la posició del rotor i per commutar el motor. Els tipus de sensors més comuns utilitzats en motors sense escombretes són sensors hall, sensors inductius i resolutors. Aquests sensors proporcionen retroalimentació al sistema de control electrònic, la qual cosa li permet ajustar la velocitat i la direcció del motor segons sigui necessari.
Els avantatges dels motors sense escombretes
Els motors sense escombretes ofereixen diversos avantatges respecte als motors tradicionals de CC raspalls, com ara:
- Major eficiència
- Durada de vida més llarga
- Major relació parell-pes
- Menys requisits de manteniment
- Operació més silenciosa
Motors sense escombretes: on s'utilitzen?
Els motors sense escombretes s'utilitzen habitualment en eines elèctriques sense fil a causa de la seva alta eficiència i els seus baixos requisits de manteniment. Aquestes eines inclouen trepants, serres i conductors d’impacte que requereixen un alt parell motor sortida i control de velocitat suau. Els motors sense escombretes són capaços de proporcionar aquesta sortida mentre mantenen una mida més petita i una durada de la bateria més llarga en comparació amb els motors raspalls.
Dispositius electrònics
Els motors sense escombretes també s'utilitzen en diversos dispositius electrònics, com ara ventiladors i discs durs. El baix soroll i el control de velocitat precís dels motors sense escombretes els fan adequats per a aquestes aplicacions. A més, la manca de raspalls fa que no calgui un manteniment regular, la qual cosa augmenta la vida útil del dispositiu.
Indústria de l'automòbil
Els motors sense escombretes comencen a dominar la indústria de l'automòbil a causa de la seva capacitat per actuar amb més precisió i control. S'utilitzen habitualment en vehicles elèctrics per la seva alta eficiència i capacitat per mantenir una velocitat determinada. A més, la manca de raspalls significa que no calen peces o connexions addicionals, el que resulta en un disseny més senzill i fiable.
Sistemes de refrigeració per ordinador
Els motors sense escombretes s'utilitzen habitualment en sistemes de refrigeració d'ordinadors a causa de la seva capacitat per mantenir una velocitat i una sortida constants. El disseny electromagnètic dels motors sense escombretes permet una relació lineal velocitat-parell, donant lloc a un funcionament suau i eficient. A més, la mida més petita dels motors sense escombretes permet una gamma més àmplia d'aplicacions en components d'ordinador.
Indústria aeroespacial
Els motors sense escombretes també s'utilitzen a la indústria aeroespacial per la seva gran potència de sortida i la seva capacitat de mantenir una velocitat específica. S'utilitzen habitualment en sistemes de control d'avions i trens d'aterratge a causa de la seva fiabilitat i precisió. A més, la manca de raspalls fa que no calgui un manteniment regular, la qual cosa augmenta la vida útil dels components.
Recerca i desenvolupament
Els motors sense escombretes també s'utilitzen en investigació i desenvolupament per la seva capacitat de proporcionar un alt nivell de precisió i control. S'utilitzen habitualment en equips de prova i instruments de laboratori que requereixen una velocitat i una sortida específiques. A més, la manca de raspalls fa que no calgui un manteniment periòdic, la qual cosa augmenta la vida útil de l'equip.
Explorant les diferents tècniques de construcció de motors sense escombretes
Un dels tipus més comuns de motors sense escombretes és el motor d'imant permanent. En aquesta construcció, el rotor està format per imants permanents que envolten l'armadura electrònica. L'estator, en canvi, està format per una sèrie de pols que s'enrotllen amb bobines. Quan un corrent elèctric passa per les bobines, es crea un camp magnètic que fa que el rotor giri.
Avantatges:
- Alta eficiència
- Baix manteniment
- Alta densitat de potència
- Funcionament suau
Desavantatges:
- Car de fabricar
- Difícil de controlar la velocitat i la posició
- No apte per a aplicacions de parell elevat
Motors de reluctància síncrona
Un altre tipus de motor sense escombretes és el motor de reluctància síncron. En aquesta construcció, el rotor consta d'una sèrie de pols enrotllats que estan envoltats d'imants permanents. L'estator, en canvi, està format per una sèrie de bobines que s'enrotllen al voltant dels pols. Quan un corrent elèctric passa per les bobines, es crea un camp magnètic que fa que el rotor giri.
Avantatges:
- Alta eficiència
- Baix manteniment
- Parell elevat a baixes velocitats
- Bo per a aplicacions de velocitat variable
Desavantatges:
- Construcció més complexa
- Cost més elevat
- No apte per a aplicacions d'alta velocitat
Motors de camp de ferides
En un motor de camp bobinat, tant el rotor com l'estator consisteixen en bobines que s'enrotllen al voltant dels pols. El rotor està envoltat per una sèrie d'imants permanents, que creen un camp magnètic. Quan un corrent elèctric passa a través de les bobines, el camp magnètic creat pel rotor i l'estator interactuen, fent que el rotor giri.
Avantatges:
- Bo per a aplicacions de parell elevat
- Fàcil de controlar la velocitat i la posició
- Baix cost
Desavantatges:
- Menor eficiència
- Manteniment superior
- Funcionament menys suau
Motors DC sense escombretes i raspalls: quines són les diferències clau?
Els motors de corrent continu sense escombretes i els raspalls es diferencien pel seu disseny i construcció. Els motors de corrent continu amb escombretes consisteixen en un rotor, un estator i un commutador, mentre que els motors de corrent continu sense escombretes tenen un rotor amb imants permanents i un estator amb bobinatges. El commutador dels motors amb escombretes és l'encarregat de canviar la polaritat de l'electroimant, mentre que en els motors sense escombretes, la polaritat dels bobinatges del cable simplement es commuta electrònicament.
Tècniques de control i potència d'entrada
Els motors sense escombretes requereixen tècniques de control més complexes que els motors amb raspalls. Necessiten una tensió i corrent d'entrada més alts, i els seus circuits de control solen estar compostos per tres jocs de cables, cadascun situat a 120 graus de distància. Els motors raspallats, en canvi, només requereixen que s'hagi commutat un únic cable per mantenir el camp magnètic giratori.
Rendiment i vida útil
Els motors sense escombretes tenen una relació potència-pes més alta i solen ser més eficients que els motors raspalls. També tenen una vida útil més llarga a causa de l'absència de raspalls que es desgasten amb el temps. Els motors sense escombretes són capaços de proporcionar un millor rendiment i eficiència energètica, cosa que els converteix en una millor opció per a aplicacions d'alt rendiment.
Soroll acústic i interferències electromagnètiques
Els motors sense escombretes produeixen menys soroll acústic que els motors raspalls a causa de l'absència de raspalls. També produeixen menys interferències electromagnètiques, cosa que els converteix en una millor opció per a aplicacions que requereixen un baix soroll i una interferència electromagnètica mínima.
Escollir entre motors de corrent continu sense escombretes i raspalls
A l'hora de triar entre motors de corrent continu sense escombretes i raspalls, hi ha diversos factors clau a tenir en compte:
- Les necessitats d'energia de l'aplicació
- El rendiment i l'eficiència requerits
- Requisits de soroll acústic i interferències electromagnètiques
- La vida útil i les necessitats de manteniment
Depenent d'aquests factors, es pot optar per emprar un motor DC sense escombretes o raspall. Els motors sense escombretes solen ser més adequats per a aplicacions d'alt rendiment que requereixen una major eficiència energètica i un menor soroll acústic, mentre que els motors raspallats són més adequats per a aplicacions petites i de baixa potència que simplement requereixen un motor bàsic.
Conclusió
Per tant, els motors sense escombretes són una bona manera d'aprofitar al màxim el vostre dispositiu sense la molèstia de tractar amb els raspalls. Són molt més eficients, més silenciosos i tenen una vida útil més llarga que els motors raspallats. A més, ara s'utilitzen en molts dispositius diferents, des d'eines elèctriques fins a vehicles elèctrics. Per tant, si busqueu un motor nou, hauríeu de considerar els motors sense escombretes. Són el futur dels motors, després de tot. Per tant, no tingueu por de submergir-vos i provar-los. No us decebrà!
Sóc Joost Nusselder, el fundador de Tools Doctor, venedor de continguts i pare. M'encanta provar equips nous i, juntament amb el meu equip, he estat creant articles de bloc en profunditat des del 2016 per ajudar els lectors fidels amb eines i consells d'elaboració.
