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1. Motor DC escovado

Nos motores escovados, isso é feito com um interruptor rotativo no eixo do motor chamado comutador. Consiste em um cilindro rotativo ou disco dividido em vários segmentos de contato de metal no rotor. Os segmentos são conectados aos enrolamentos do condutor no rotor. Dois ou mais contatos estacionários chamados pincéis, feitos de um condutor suave, como grafite, pressione contra o comutador, fazendo com que o contato elétrico deslizante com segmentos sucessivos enquanto o rotor gira. Os pincéis fornecem seletivamente corrente elétrica aos enrolamentos. À medida que o rotor gira, o comutador seleciona diferentes enrolamentos e a corrente direcional é aplicada a um determinado enrolamento, de modo que o campo magnético do rotor permaneça desalinhado com o estator e cria um torque em uma direção.

2. Motor DC sem escova

Nos motores CC sem escova, um sistema de servo eletrônico substitui os contatos do comutador mecânico. Um sensor eletrônico detecta o ângulo do rotor e controla interruptores de semicondutores, como transistores que alternam a corrente através dos enrolamentos, revertendo a direção da corrente ou, em alguns motores, desligando -o, no ângulo correto para que os eletromagnetes criem torque em uma direção. A eliminação do contato deslizante permite que motores sem escova tenham menos atrito e vida útil mais longa; Sua vida profissional é limitada apenas pela vida de seus rolamentos.

Os motores CC escovados desenvolvem um torque máximo quando estacionários, diminuindo linearmente à medida que a velocidade aumenta. Algumas limitações de motores escovadas podem ser superadas por motores sem escova; Eles incluem maior eficiência e menor suscetibilidade ao desgaste mecânico. Esses benefícios têm o custo de eletrônicos de controle potencialmente menos robustos, mais complexos e mais caros.

Um motor sem escova típico possui ímãs permanentes que giram em torno de uma armadura fixa, eliminando problemas associados à conexão de corrente à armadura em movimento. Um controlador eletrônico substitui o conjunto do comutador do motor CC escovado, que alterna continuamente a fase para os enrolamentos para manter o motor girando. O controlador executa distribuição de energia cronometrada semelhante usando um circuito de estado sólido em vez do sistema de comutadores.

Os motores sem escova oferecem várias vantagens sobre os motores CC escovados, incluindo alta relação torque / peso, aumento da eficiência produzindo mais torque por watt, maior confiabilidade, ruído reduzido, vida útil mais longa, eliminando a escova e a erosão do comutador, a eliminação de faíscas ionizantes do
comutador e uma redução geral da interferência eletromagnética (EMI). Sem enrolamentos no rotor, eles não são submetidos a forças centrífugas e, como os enrolamentos são apoiados pelo alojamento, eles podem ser resfriados por condução, que não exige fluxo de ar dentro do motor para resfriamento. Por sua vez, isso significa que os internos do motor podem ser totalmente fechados e protegidos da sujeira ou de outra matéria estranha.

A comutação do motor sem escova pode ser implementada em software usando um microcontrolador ou pode ser implementada alternativamente usando circuitos analógicos ou digitais. A comutação com eletrônicos em vez de escovas permite maior flexibilidade e recursos não disponíveis com motores CC escovados, incluindo limitação de velocidade, operação de microstepping para controle de movimento lento e fino e um torque de retenção quando estacionário. O software do controlador pode ser personalizado para o motor específico que está sendo usado no aplicativo, resultando em maior eficiência de comutação.

A potência máxima que pode ser aplicada a um motor sem escova é limitada quase exclusivamente pelo calor; [citação necessária] Muito calor enfraquece os ímãs e danificará o isolamento dos enrolamentos.

Ao converter eletricidade em energia mecânica, os motores sem escova são mais eficientes do que os motores escovados principalmente devido à ausência de escovas, o que reduz a perda de energia mecânica devido ao atrito. A eficiência aprimorada é maior nas regiões sem carga e baixa carga da curva de desempenho do motor.

Ambientes e requisitos nos quais os fabricantes usam os motores CC do tipo escova incluem operação livre de manutenção, altas velocidades e operação onde a desaceleração é perigosa (ou seja, ambientes explosivos) ou pode afetar o equipamento eletronicamente sensível.

A construção de um motor sem escova se assemelha a um motor de passo, mas os motores têm diferenças importantes devido a diferenças de implementação e operação. Enquanto os motores de passo são frequentemente parados com o rotor em uma posição angular definida, um motor sem escova geralmente se destina a produzir rotação contínua. Ambos os tipos de motor podem ter um sensor de posição do rotor para feedback interno. Um motor de passo e um motor sem escova bem projetado podem conter o torque finito a zero rpm.