Introdução: Os motores DC são amplamente utilizados em nossa vida diária, desde pequenos eletrodomésticos até grandes equipamentos automotivos industriais. Há um grande número de motores DC. Os motores CC são geralmente divididos em duas categorias: motores CC de campo magnético enrolado e motores CC de campo magnético permanente.
Motores DC escovados e motores DC sem escovas
Como são os dois tipos de motores frequentemente citados, a maior diferença entre os dois é a escova. O motor DC escovado usa força magnética permanente como estator, a bobina é enrolada no rotor e a energia é transmitida através da ação mecânica da escova de carvão e da máquina comutadora. É por isso que é chamado de motor CC com escovas, embora não haja nenhum componente mecânico, como um comutador, entre o rotor e o estator do motor CC sem escovas.
O declínio dos motores CC escovados se deve ao fato de dispositivos de potência de alto desempenho como a chaveamento do motor serem mais práticos, mais econômicos e confiáveis no modo de controle, substituindo as vantagens dos motores escovados. Em segundo lugar, os motores CC sem escovas não apresentam desgaste das escovas e têm mais vantagens em ruído elétrico e mecânico, eficiência energética, confiabilidade e vida útil.
Contudo, os motores escovados ainda são uma escolha confiável para aplicações de baixo custo. Com o controlador e o switch corretos, um bom desempenho pode ser alcançado. Como quase nenhum dispositivo de controle eletrônico é necessário, todo o sistema de controle do motor será bastante barato. Além disso, pode economizar espaço necessário para fiação e conectores e reduzir o custo de cabos e conectores, o que é muito econômico em aplicações que não exigem eficiência energética.
Motores e drives CC
Motores e acionamentos são inseparáveis, especialmente nos últimos anos, as mudanças do mercado impuseram requisitos mais elevados para acionamentos de motores. Em primeiro lugar, existe um elevado requisito de fiabilidade. Várias funções de proteção são necessárias e a limitação de corrente integrada é necessária para controlar a corrente do motor quando ele dá partida, para ou para. Todas essas são melhorias na confiabilidade.
Algoritmos de controle de acionamento de alta eficiência, como tecnologia de controle digital de rotação do motor obtida por meio de controle de velocidade e controle de fase, e tecnologia de controle de posicionamento de alta precisão exigida por atuadores são indispensáveis para o desenvolvimento de sistemas de aplicação de motores de alto desempenho. Isso requer algoritmos de controle de unidade eficientes que os projetistas possam usar facilmente. E agora muitos fabricantes irão hardware diretamente o algoritmo e aplicá-lo ao IC do driver, o que é mais conveniente para os projetistas usarem. O design conveniente da unidade é agora mais popular.
A estabilidade também requer o apoio da tecnologia de condução. A otimização da forma de onda de condução tem um grande impacto na redução do ruído e da vibração do motor. A tecnologia de acionamento de excitação adequada para vários circuitos magnéticos de motores pode reduzir bastante a estabilidade dos motores durante o funcionamento. Além disso, é a busca contínua por menor consumo de energia e maior eficiência.
A função do acionamento de meia ponte, um método de acionamento típico para motores CC, é gerar sinais de disparo CA através de tubos de alimentação, gerando assim grandes correntes para acionar ainda mais o motor. Comparados com a ponte completa, os circuitos de acionamento de meia ponte têm custo relativamente baixo e são mais fáceis de formar. Os circuitos de meia ponte são propensos à deterioração da forma de onda e à interferência entre as conversões de oscilação. Os circuitos de ponte completa são mais caros e complexos e não são fáceis de produzir vazamentos.
O popular drive PWM já é uma solução de acionamento amplamente utilizada em motores DC. Uma das razões é que ele pode reduzir o consumo de energia da fonte de alimentação e é cada vez mais utilizado. Muitas soluções PWM de motores alcançaram agora um alto nível na melhoria do amplo ciclo de trabalho, cobertura de frequência e redução do consumo de energia.
Quando os motores escovados são acionados por PWM, a perda de comutação aumentará com o aumento da frequência PWM. Ao reduzir a ondulação da corrente aumentando a frequência, é necessário equilibrar frequência e eficiência. O acionamento PWM de excitação de onda senoidal do motor sem escova também é uma excelente solução em termos de eficiência, embora seja mais complicado.
Resumo
À medida que os requisitos funcionais do mercado de terminais mudam, os requisitos para o desempenho do motor DC e a eficiência energética aumentam gradualmente. Seja usando um motor DC com escovas ou um motor DC sem escovas, é necessário selecionar a tecnologia de acionamento apropriada de acordo com as necessidades do cenário para obter uma operação do motor mais confiável, estável e eficiente.
