Nuestra vida es impensable sin todo tipo de mecanismos. Se trata de juguetes para niños, electrodomésticos, electrónica compleja, equipos industriales, etc. Todos estos dispositivos y dispositivos utilizan motor electricoalimentado por varias fuentes de energía. En este artículo, decidimos considerar en qué se diferencian los motores con escobillas y sin escobillas, así como qué tipo de motores son mejores y por qué.
Contenido:
- Motores colectores
- Motores sin escobillas
- Pros y contras de los motores comparados
- Conclusión
Motores colectores
Los motores eléctricos que se utilizan en los juguetes de los niños son de tamaño pequeño y de poca potencia. Estructuralmente motor colector consta de dos imanes permanentes montados en el estator y un rotor (armadura) con devanados. Tenga en cuenta que puede haber bobinados de campo en el estator, en lugar de imanes permanentes.
Se aplica un voltaje constante a los devanados a través de las láminas colectoras. Los cepillos de grafito se utilizan para suministrar voltaje. En los motores de baja potencia, las placas de cobre se utilizan como cepillos.
Los motores de colector funcionan tanto con CC como con CA. Tienen dos cables para conectar la fuente de alimentación.
Motores sin escobillas
El nombre del motor eléctrico indica la ausencia de un colector de corriente. Cuál es la principal diferencia de diseño. Esto reduce las pérdidas por fricción y aumenta la potencia. En este caso, los imanes permanentes se montan en el rotor y los devanados se colocan en el estator.
Producido motores sin escobillas, en el que los imanes están montados en la caja. En este caso, la carcasa actúa como rotor.
Se requiere un dispositivo especial (controlador o conmutador) para arrancar el motor, lo que aumenta el costo de los motores sin escobillas.
Pros y contras de los motores comparados
Los motores colectores se utilizan en juguetes para niños, modelos de coches, modelos de barcos, etc. Mas poderoso Los dispositivos con bobinado de campo se utilizan en la industria automotriz, electrodomésticos, en un torno o perforación y etc.
El uso generalizado se debe a:
- Bajo costo.
- Facilidad de manejo. Para ajustar la velocidad, es suficiente tener un reóstato y, para invertir, cambie la polaridad en el circuito de excitación o la armadura.
- Se puede conectar directamente a la red eléctrica.
- Las velocidades del rotor se pueden variar en una amplia gama.
- Pequeñas corrientes de arranque.
Pero con la simplicidad del dispositivo, los motores colectores tienen desventajas:
- Baja eficiencia.
- Vida útil limitada.
- La necesidad de un mantenimiento constante.
- Baja fiabilidad del dispositivo.
Sin embargo, estos motores no se utilizan en todas las industrias. No se pueden utilizar en áreas explosivas. Cuando se usa a altas velocidades, el colector y los cepillos fallan rápidamente.
Como resultado, se produce una disminución de la potencia y los cepillos portadores de corriente comienzan a chispear. Tal diferencia constructiva conduce a una falla rápida de las laminillas colectoras, interferencia en equipos de radio.
Hay que cambiar las escobillas y volver a mecanizar el colector, lo que acorta la vida útil del motor. Esta es la principal desventaja de tales dispositivos.
No hay colector en los motores sin escobillas. Esta es la diferencia entre los motores sin escobillas y los motores de colector y, por lo tanto, no hay desventajas mencionadas anteriormente.
Las ventajas de tales máquinas eléctricas son:
- La ausencia de piezas de fricción reduce las pérdidas de potencia por fricción. No es necesario controlar constantemente el estado de los cepillos, ya que están ausentes. Esta diferencia permite aumentar el período de revisión.
- La posibilidad de utilizar el cuerpo como cuerpo de trabajo. Esta diferencia constructiva permite que los mecanismos se utilicen directamente como ruedas.
- Los motores eléctricos sin escobillas, a diferencia de los motores colectores, son más duraderos. Además, son menos susceptibles al sobrecalentamiento, porque no hay colector ni cepillos, que se calientan mucho durante el funcionamiento.
- Ganando impulso instantáneamente.
- Se pueden utilizar en todas las ramas de la industria, en locales con riesgo de incendio y explosión. Debido a la falta de un colector, no se producen chispas, por lo que son mejores.
Pero este tipo de motor tiene un inconveniente importante: los modelos sin escobillas solo se pueden usar con un controlador de conmutador. Con la ayuda de este dispositivo, se establecen los modos de funcionamiento, la velocidad y el sentido de rotación. Al mismo tiempo, el costo de los motores sin escobillas es mucho mayor. La diferencia de costo puede ser significativa. Así es como se diferencian de los dispositivos colectores.
Peso ligero y alta potencia: esto es lo que se combina mejor en dispositivos con control remoto, por ejemplo, para un quadcopter, donde el alcance y el tiempo de vuelo dependen del peso y la eficiencia.
Conclusión
Entonces, resumamos y describamos cuál es la diferencia entre un motor con escobillas y uno sin escobillas, enumerando sus características.
Motor colector:
- Hay cepillos y un colector que chispean y se desgastan.
- Es necesario dar servicio con más frecuencia, respectivamente, y la vida útil no es demasiado larga.
- Es fácil ajustar la velocidad simplemente cambiando el voltaje.
- Para invertir, solo necesita cambiar la polaridad.
- Los dos hechos anteriores permiten que se utilicen en dispositivos económicos sin diagramas de cableado complejos.
Motor sin escobillas:
- Para empezar, necesita un controlador que, aunque no sea demasiado caro, aumenta el costo final, los circuitos y el peso del producto.
- Pesan menos que los colectores, con la misma potencia (pero esto se compensa parcialmente con el hecho anterior).
- Sin escobillas ni colector, por lo que no necesita mantenimiento ni chispas.
- Mayor vida útil, está limitada solo por la vida útil de los cojinetes del rotor.
- Suelen costar más que los de colección.
- A menudo dan más torque en el eje y revoluciones.
- En presencia de sensores de posición del eje, proporcionan una mayor estabilidad de revoluciones cuando cambia la carga (característica mecánica rígida). Esto es especialmente importante cuando se utiliza en máquinas herramienta y herramientas manuales.
Del autor:
Agregaré que es imposible decir de manera inequívoca cuál es mejor o cuál es más potente, puedes encontrar un motor colector del tamaño de un frigorífico, o puedes encontrar un motor sin escobillas del tamaño de una uña. Al mismo tiempo, ambos realizarán a la perfección las funciones para las que están diseñados y utilizados en dispositivos específicos, teniendo en cuenta los requisitos de su fiabilidad y características de funcionamiento. Cada tipo de accionamiento eléctrico es bueno a su manera e ideal en diseño como tal.
Ahora sabes cuál es la diferencia entre un motor con escobillas y un motor sin escobillas, así como los pros y los contras de cada versión. ¡Esperamos que la información proporcionada haya sido útil e interesante para usted!
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