A história dos motores começou com a descoberta dos fenômenos eletromagnéticos no início do século XIX e gradualmente se tornou um dos sistemas eletrônicos mais importantes da era industrial. Com o desenvolvimento da tecnologia, engenheiros e técnicos inventaram muitos tipos de motores, incluindo motores de corrente contínua (CC), motores de indução e motores síncronos.
Como um tipo de motor síncrono de ímã permanente (PMSM), os motores sem escova têm uma longa história. Porém, nos primeiros dias, devido à sua dificuldade de partida e mudança de velocidade, não foi amplamente utilizado, exceto para aplicações industriais com mecanismos de controle caros. No entanto, nos últimos anos, com o aprimoramento de poderosos ímãs permanentes e o aumento da conscientização das pessoas sobre a economia de energia, os motores sem escova desenvolveram-se rapidamente em vários campos.
A diferença entre motores CC com escova e motores sem escova
O motor CC escovado (geralmente chamado de motor CC) possui características de boa controlabilidade, alta eficiência e fácil miniaturização. É o tipo de motor mais comumente usado. Comparado com o motor CC com escova, o motor sem escova não necessita de escovas e comutadores, por isso tem uma longa vida útil, é fácil de manter e tem baixo ruído operacional. Além disso, não só possui a alta controlabilidade do motor DC, mas também possui um alto grau de liberdade estrutural e é fácil de incorporar no equipamento. Graças a essas vantagens, a aplicação de motores sem escovas expandiu-se gradualmente. Atualmente, tem sido amplamente utilizado em equipamentos industriais, equipamentos de automação de escritório e eletrodomésticos.
Condições de trabalho de motores sem escova
Quando o motor sem escova está funcionando, o ímã permanente é usado primeiro como rotor (lado giratório) e a bobina como estator (lado fixo). Em seguida, o circuito inversor externo controla a comutação da corrente para a bobina de acordo com a rotação do motor. O motor brushless é utilizado em conjunto com o circuito inversor que detecta a posição do rotor e introduz a corrente na bobina de acordo com a posição do rotor.
Existem três métodos principais para detecção da posição do rotor: um é a detecção de corrente, que é uma condição necessária para o controle orientado ao campo magnético; a segunda é a detecção do sensor Hall, que utiliza três sensores Hall para detectar a posição do rotor através do campo magnético do rotor; a terceira é a detecção de tensão induzida, que detecta a posição do rotor através da mudança de tensão induzida gerada pela rotação do rotor, que é um dos métodos de detecção de posição do motor indutivo.
Existem dois métodos básicos de controle para motores sem escova. Além disso, existem alguns métodos de controle que requerem cálculos complexos, como controle vetorial e controle de campo fraco.
Unidade de onda quadrada
De acordo com o ângulo de rotação do rotor, o estado de comutação do elemento de potência do circuito inversor é alterado e, em seguida, a direção da corrente da bobina do estator é alterada para girar o rotor.
Unidade de onda senoidal
O rotor é girado detectando o ângulo de rotação do rotor, gerando uma corrente alternada trifásica com um deslocamento de fase de 120 graus no circuito inversor e, em seguida, alterando a direção da corrente e o tamanho da bobina do estator.
Os motores DC sem escova são atualmente amplamente utilizados em vários campos, incluindo eletrodomésticos, eletrônicos automotivos, equipamentos industriais, automação de escritório, robôs e eletrônicos de consumo portáteis. No futuro, com o avanço contínuo da tecnologia de motores, a aplicação de motores DC sem escovas terá um espaço de desenvolvimento mais amplo.
