¿Cuál es mejor, un motor DC con escobillas o un motor DC sin escobillas?

Existen dos tipos comunes de motores de corriente directa: motores con cepillos y motores sin cepillos (o motores BLDC). Como su nombre lo indica, los motores DC con cepillos tienen cepillos que conmutan y hacen girar el motor, mientras que los motores sin cepillos reemplazan la función de conmutación mecánica con control electrónico.

Ambos tipos de motores se basan en el mismo principio de atracción y repulsión de bobinas y imanes permanentes. Aquí hay una introducción a la diferencia entre los dos motores.

La estructura principal de un Motor de corriente continua sin cepillos consta de un estator, un rotor y cepillos. Genera par a través de un campo magnético rotativo, de esta manera emitiendo energía cinética. Los cepillos entran continuamente en contacto y rozan contra el colector, facilitando la conducción y la conmutación durante la rotación.

Existe fricción mecánica entre las escobillas y el conmutador en un motor con escobillas. Dado que estos son puntos de contacto eléctrico, normalmente no se pueden lubricar, lo que requiere su reemplazo periódico de las escobillas de carbono.

El principio de atracción y repulsión magnética en Motor de corriente continua sin escobillas es el mismo que en los motores con escobillas, pero sus estructuras son ligeramente diferentes. A diferencia de los motores con escobillas que utilizan un conmutador mecánico y escobillas, los motores sin escobillas logran la rotación del campo magnético del estator a través de un conmutador electrónico, lo cual requiere electrónica de control activa. En los motores DC sin escobillas, la conmutación es manejada por circuitos de control dentro del controlador, generalmente utilizando sensores Hall y un controlador, o tecnologías más avanzadas como codificadores magnéticos.

Los motores de corriente continua sin cepillado utilizan conmutación electrónica, donde las bobinas permanecen estacionarias y los polos magnéticos giran. Estos motores utilizan un conjunto de dispositivos electrónicos, incluido un interruptor Hall SS2712, para detectar la posición de los polos magnéticos permanentes. Según esta detección, los circuitos electrónicos cambian la dirección de la corriente en las bobinas en los momentos adecuados para asegurar la generación de fuerzas magnéticas en la dirección correcta para impulsar el motor. Este diseño elimina las desventajas de los motores de corriente continua con cepillado.

La tabla a continuación proporciona una comparación entre los motores de corriente continua sin cepillado (motores BLDC) y los motores de corriente continua con cepillado:

Aunque los motores de corriente continua sin cepillado (motores BLDC) son más caros y complejos que los motores de corriente continua con cepillado, ofrecen varias ventajas sobre los motores con cepillado en otros aspectos:

• Mejores características de velocidad y par
• Respuesta dinámica rápida
• Alta Eficiencia
• Larga duración de la vida
• Operación silenciosa
• Rango de velocidad más amplio

A medida que los costos de los motores de corriente continua sin cepillado (motores BLDC) y sus electrónicos asociados continúan disminuyendo, los motores BLDC están gradualmente penetrando en industrias tradicionalmente dominadas por motores con cepillado. Cada vez se utilizan más en electrodomésticos, automotriz, aeroespacial, bienes de consumo, equipos médicos, equipos de automatización industrial e instrumentos.