Todos os motores são compostos por estator e rotor, no motor DC, para fazer o rotor girar, é necessário mudar constantemente a direção da corrente, caso contrário, o rotor só pode girar meia volta, o que é como um pedal de bicicleta. Portanto, os motores DC precisam de comutadores. O motor DC generalizado inclui motor com escova e motor sem escova. O motor com escova também é conhecido como motor DC ou motor de escova de carbono, frequentemente dito motor DC refere-se ao motor DC com escova, ele usa comutação mecânica, o polo magnético externo não se move, a bobina interna (armadura) se move, o comutador e a bobina do rotor giram juntos, a escova e o ímã não se movem, então o comutador e a escova friccionam, completando a troca de direção da corrente.
Desvantagens do motor com escova
1. A faísca gerada pela comutação mecânica causa fricção no comutador e na escova, interferência eletromagnética, ruído alto, vida útil curta.
2. Baixa confiabilidade, falha, necessidade de manutenção frequente.
3. Devido à existência do comutador, a inércia do rotor é limitada, a velocidade máxima é limitada, e o desempenho dinâmico é afetado. Como tem tantas desvantagens, por que ainda é amplamente utilizado, porque tem alto torque, estrutura simples e fácil manutenção (ou seja, trocar a escova de carbono) e barato.
Motor DC — motor sem escova
O motor sem escova também é chamado de motor DC de frequência variável (BLDC) em alguns campos, ele usa comutador eletrônico (sensor Hall), a bobina (armadura) não se move, o polo magnético, neste momento, o ímã permanente pode estar fora da bobina ou dentro da bobina, então há um motor sem escova de rotor externo e um motor sem escova de rotor interno.
A construção do motor sem escova é a mesma que a do motor síncrono de ímã permanente. No entanto, um único motor sem escova não é um sistema de potência completo, o sem escova basicamente deve ser controlado por um controlador sem escova, ou seja, regulação elétrica, para alcançar operação contínua. O que realmente determina seu desempenho é o governador eletrônico sem escova (ou seja, regulação elétrica).
Em geral, a corrente de acionamento do motor sem escova tem dois tipos, um é uma onda quadrada, o outro é uma onda senoidal. Às vezes, o primeiro é chamado de motor DC sem escova, e o segundo é chamado de motor servo AC, que é exatamente um tipo de motor servo AC. (portal de vídeo) O modo de operação dos motores sem escova é diferente, e pode ser dividido em motores sem escova de rotor interno e motores sem escova de rotor externo. O rotor interno é trifásico, o preço é mais caro. O rotor externo é geralmente usado em monofásico, acessível, a produção em massa tem sido próxima ao motor de escova de carbono, então nos últimos anos tem sido amplamente utilizado. O preço das três fases do rotor externo se aproximou do preço do rotor interno.
Bem, você pode adivinhar que as desvantagens dos motores com escova são as vantagens dos motores sem escova. Ele tem as vantagens de alta eficiência, baixo consumo de energia, baixo ruído, longa vida útil, alta confiabilidade, controle servo, regulação de velocidade de conversão de frequência contínua (até velocidade muito alta), é relativamente menor que o motor DC com escova, o controle é mais simples que o motor AC assíncrono, o torque de partida é grande, capacidade de sobrecarga, quanto às desvantagens... É mais caro que o com escova, difícil de manter.
Motor DC – princípio de regulação de velocidade
Regulação de velocidade do motor DC: a chamada regulação de velocidade, ou seja, ajustando a velocidade do motor para obter o torque necessário. O motor DC (com escova) ajusta a tensão, resistência em série, mudança de excitação pode ser ajustada, mas o ajuste de tensão real é o mais conveniente e mais comumente usado, atualmente o principal uso de regulação de velocidade PWM, PWM é na verdade através de chaveamento de alta velocidade para alcançar regulação de tensão DC, um ciclo, o tempo de abertura é longo, a tensão média é alta, o tempo de fechamento é longo, a tensão média é baixa, é muito conveniente ajustar, desde que a velocidade de chaveamento seja rápida o suficiente, os harmônicos da rede são menores, e a corrente é mais contínua.
No entanto, a escova e o comutador desgastam-se por um longo tempo, enquanto há uma grande mudança de corrente ao inverter, é muito fácil produzir faíscas, o comutador e a escova limitam a capacidade e a velocidade do motor DC, fazendo com que a regulação de velocidade do motor DC encontre um gargalo. Para o motor DC sem escova, apenas a tensão de entrada é controlada na superfície da regulação de velocidade, mas o sistema de regulação de velocidade de conversão de frequência automática do motor (o próprio motor DC sem escova vem com um detector de posição do rotor e outro dispositivo de aquisição de sinal de posição do rotor, e usa o sinal de posição do rotor deste dispositivo para controlar o tempo de comutação do dispositivo de regulação de velocidade de tensão variável e frequência variável) controla automaticamente a frequência de acordo com a tensão variável.
É quase o mesmo que um motor DC (com escova) e é muito conveniente. Porque o rotor adota ímã permanente, não é necessário enrolamento de excitação especial, no caso da mesma capacidade, o motor é menor, mais leve, mais eficiente, mais compacto, operação mais confiável, e melhor desempenho dinâmico, que tem sido amplamente utilizado na condução de veículos elétricos.
