Motores sem escova: o guia definitivo para projetos e aplicações

Um motor brushless é um motor elétrico que não usa escovas. A comutação de um motor brushless é feita eletronicamente ao invés de usar escovas físicas.

Isso resulta em um motor mais eficiente e duradouro. Motores sem escova são usados ​​em várias aplicações, incluindo ventiladores de computador, discos rígidos e veículos elétricos.

Eles também são frequentemente usados ​​em alto desempenho ferramentas eléctricas.

Quais são as vantagens dos motores brushless?

Os motores sem escova têm várias vantagens sobre os motores com escova, incluindo maior eficiência, menor interferência eletromagnética e vida útil mais longa. Os motores sem escova também são menores e mais leves que os motores com escova.

Quais são as desvantagens dos motores sem escova?

Uma das principais desvantagens dos motores sem escova é que eles são mais caros que os motores com escova. Motores sem escova também requerem controladores eletrônicos mais complexos, tornando-os ainda mais caros.

As complexidades dos motores sem escova: um olhar mais atento

Os motores brushless são um tipo de motor elétrico que usa campos magnéticos para gerar movimento rotacional. Os dois principais componentes de um motor brushless são o estator e o rotor. O estator é um componente estacionário que contém o enrolamento do motor, enquanto o rotor é o componente rotativo que contém os ímãs permanentes. A interação entre esses dois componentes cria o movimento rotacional do motor.

O papel dos sensores em motores sem escova

Os motores sem escova dependem de sensores para determinar a posição do rotor e comutar o motor. Os tipos mais comuns de sensores usados ​​em motores brushless são sensores hall, sensores indutivos e resolvedores. Esses sensores fornecem feedback ao sistema de controle eletrônico, permitindo que ele ajuste a velocidade e a direção do motor conforme necessário.

As vantagens dos motores sem escova

Os motores sem escovas oferecem várias vantagens em relação aos motores CC tradicionais com escovas, incluindo:

• Maior eficiência
• Vida útil mais longa
• Maior relação torque-peso
• Menores requisitos de manutenção
• Operação mais silenciosa

Motores sem escova: onde são usados?

Os motores brushless são comumente usados ​​em ferramentas elétricas sem fio devido à sua alta eficiência e baixos requisitos de manutenção. Essas ferramentas incluem furadeiras, serras e drivers de impacto que exigem um alto torção saída e controle de velocidade suave. Os motores sem escovas são capazes de fornecer essa saída, mantendo um tamanho menor e maior duração da bateria em comparação com os motores com escovas.

Dispositivos eletrônicos

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Motores sem escova também são empregados em vários dispositivos eletrônicos, como ventiladores e unidades de disco rígido. O baixo ruído e o controle preciso da velocidade dos motores brushless os tornam adequados para essas aplicações. Além disso, a falta de escovas significa que não há necessidade de manutenção regular, resultando em maior vida útil do dispositivo.

Indústria automobilística

Os motores brushless estão começando a dominar a indústria automotiva devido à sua capacidade de operar com maior precisão e controle. Eles são comumente usados ​​em veículos elétricos por sua alta eficiência e capacidade de manter uma velocidade específica. Além disso, a falta de escovas significa que não há necessidade de peças ou conexões adicionais, resultando em um design mais simples e confiável.

Sistemas de resfriamento de computador

Motores sem escova são comumente usados ​​em sistemas de resfriamento de computador devido à sua capacidade de manter uma velocidade e saída consistentes. O design eletromagnético dos motores brushless permite uma relação linear de velocidade-torque, resultando em uma operação suave e eficiente. Além disso, o tamanho menor dos motores brushless permite uma ampla gama de aplicações em componentes de computador.

Indústria aeroespacial

Os motores sem escova também são usados ​​na indústria aeroespacial por sua alta potência e capacidade de manter uma velocidade específica. Eles são comumente usados ​​em sistemas de controle de aeronaves e trens de pouso devido à sua confiabilidade e precisão. Além disso, a falta de escovas significa que não há necessidade de manutenção regular, resultando em maior vida útil dos componentes.

Pesquisa e Desenvolvimento

Os motores brushless também são usados ​​em pesquisa e desenvolvimento por sua capacidade de fornecer um alto nível de precisão e controle. Eles são comumente usados ​​em equipamentos de teste e instrumentos de laboratório que requerem uma velocidade e saída específicas. Além disso, a falta de escovas faz com que não haja necessidade de manutenção regular, resultando em maior vida útil do equipamento.

Explorando as várias técnicas de construção de motores sem escova

Um dos tipos mais comuns de motores brushless é o motor de ímã permanente. Nessa construção, o rotor é formado por imãs permanentes que envolvem a armadura eletrônica. O estator, por outro lado, consiste em uma série de pólos enrolados em bobinas. Quando uma corrente elétrica passa pelas bobinas, um campo magnético é criado, fazendo com que o rotor gire.

Vantagens:

• Alta eficiência
• Baixa manutenção
• Alta densidade de potência
• Operação suave

Desvantagens:

• Caro para fabricar
• Difícil de controlar a velocidade e a posição
• Não é adequado para aplicações de alto torque

Motores Síncronos de Relutância

Outro tipo de motor brushless é o motor síncrono de relutância. Nesta construção, o rotor consiste em uma série de pólos enrolados que são cercados por ímãs permanentes. O estator, por outro lado, consiste em uma série de bobinas enroladas em torno dos pólos. Quando uma corrente elétrica passa pelas bobinas, um campo magnético é criado, fazendo com que o rotor gire.

Vantagens:

• Alta eficiência
• Baixa manutenção
• Alto torque em baixas velocidades
• Bom para aplicações de velocidade variável

Desvantagens:

• Construção mais complexa
• Custo mais alto
• Não é adequado para aplicações de alta velocidade

Motores de Campo Ferido

Em um motor de campo enrolado, o rotor e o estator consistem em bobinas enroladas em pólos. O rotor é cercado por uma série de ímãs permanentes, que criam um campo magnético. Quando uma corrente elétrica passa pelas bobinas, o campo magnético criado pelo rotor e pelo estator interagem, fazendo com que o rotor gire.

Vantagens:

• Bom para aplicações de alto torque
• Fácil de controlar a velocidade e a posição
• Baixo custo

Desvantagens:

• Eficiência mais baixa
• Maior manutenção
• Operação menos suave

Motores CC sem escovas e com escovas: quais são as principais diferenças?

Motores CC sem escovas e com escovas diferem em seu design e construção. Os motores CC com escovas consistem em um rotor, um estator e um comutador, enquanto os motores CC sem escovas possuem um rotor com ímãs permanentes e um estator com enrolamentos. O comutador nos motores com escovas é responsável por mudar a polaridade do eletroímã, enquanto nos motores sem escovas, a polaridade dos enrolamentos do fio é simplesmente trocada eletronicamente.

Técnicas de controle e potência de entrada

Os motores sem escovas requerem técnicas de controle mais complexas do que os motores com escovas. Eles precisam de uma tensão e corrente de entrada mais altas, e seus circuitos de controle são normalmente compostos por três conjuntos de fios, cada um posicionado a 120 graus de distância. Os motores com escovas, por outro lado, exigem apenas que um único fio seja trocado para manter o campo magnético rotativo.

Desempenho e vida útil

Os motores sem escovas têm uma relação potência/peso mais alta e são tipicamente mais eficientes do que os motores com escovas. Eles também têm uma vida útil mais longa devido à ausência de escovas que se desgastam com o tempo. Os motores brushless são capazes de fornecer melhor desempenho e eficiência energética, tornando-os uma escolha melhor para aplicações de alto desempenho.

Ruído Acústico e Interferência Eletromagnética

Os motores sem escovas produzem menos ruído acústico do que os motores com escovas devido à ausência de escovas. Eles também produzem menos interferência eletromagnética, tornando-os uma escolha melhor para aplicações que requerem baixo ruído e interferência eletromagnética mínima.

Escolhendo entre motores DC sem escova e com escova

Ao escolher entre motores CC sem escovas e com escovas, há vários fatores importantes a serem considerados:

• As necessidades de energia do aplicativo
• O desempenho e a eficiência necessários
• Os requisitos de ruído acústico e interferência eletromagnética
• A vida útil e as necessidades de manutenção

Dependendo desses fatores, pode-se optar por empregar um motor DC sem escovas ou com escovas. Os motores sem escova são normalmente mais adequados para aplicações de alto desempenho que exigem maior eficiência energética e menor ruído acústico, enquanto os motores com escovas são mais adequados para aplicações pequenas e de baixa potência que requerem apenas um motor básico.

Conclusão

Portanto, os motores sem escova são uma ótima maneira de aproveitar ao máximo seu dispositivo sem o incômodo de lidar com pincéis. Eles são muito mais eficientes, silenciosos e têm uma vida útil mais longa do que os motores com escovas. Além disso, eles são usados ​​em muitos dispositivos diferentes agora, de ferramentas elétricas a veículos elétricos. Portanto, se você estiver procurando por um novo motor, considere os motores sem escova. Eles são o futuro dos motores, afinal. Portanto, não tenha medo de mergulhar e experimentá-los. Você não ficará desapontado!

Sou Joost Nusselder, fundador da Tools Doctor, profissional de marketing de conteúdo e pai. Adoro experimentar novos equipamentos e, junto com minha equipe, crio artigos de blog aprofundados desde 2016 para ajudar os leitores fiéis com ferramentas e dicas de criação.