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1. Motor DC escovado

Em motores com escovas, isso é feito com uma chave rotativa no eixo do motor, chamada de comutador. Consiste em um cilindro ou disco giratório dividido em múltiplos segmentos de contato metálicos no rotor. Os segmentos são conectados a enrolamentos condutores no rotor. Dois ou mais contatos estacionários, chamados escovas, feitos de um condutor macio como grafite, pressionam o comutador, fazendo contato elétrico deslizante com segmentos sucessivos conforme o rotor gira. As escovas fornecem corrente elétrica seletivamente aos enrolamentos. Conforme 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 crie um torque em uma direção.

2. Motor CC sem escovas

Em motores CC sem escovas, um servosistema eletrônico substitui os contatos mecânicos do comutador. Um sensor eletrônico detecta o ângulo do rotor e controla chaves semicondutoras, como transistores, que comutam a corrente através dos enrolamentos, invertendo a direção da corrente ou, em alguns motores, desligando-a, no ângulo correto para que os eletroímãs criem torque em uma direção. A eliminação do contato deslizante permite que os motores sem escovas tenham menos atrito e maior vida útil; sua vida útil é limitada apenas pela vida útil de seus rolamentos.

Motores CC com escovas desenvolvem um torque máximo quando parados, diminuindo linearmente à medida que a velocidade aumenta. Algumas limitações dos motores com escovas podem ser superadas por motores sem escovas; elas incluem maior eficiência e menor suscetibilidade ao desgaste mecânico. Essas vantagens têm o custo de componentes eletrônicos de controle potencialmente menos robustos, mais complexos e mais caros.

Um motor sem escovas típico possui ímãs permanentes que giram em torno de uma armadura fixa, eliminando problemas associados à conexão de corrente à armadura móvel. Um controlador eletrônico substitui o conjunto do comutador do motor CC com escovas, que alterna continuamente a fase dos enrolamentos para manter o motor girando. O controlador realiza uma distribuição de energia temporizada semelhante, utilizando um circuito de estado sólido em vez do sistema do comutador.

Os motores sem escovas oferecem várias vantagens sobre os motores CC com escovas, incluindo alta relação torque-peso, maior eficiência produzindo mais torque por watt, maior confiabilidade, ruído reduzido, maior vida útil eliminando a erosão das escovas e do comutador, 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 suportados pela carcaça, podem ser resfriados por condução, dispensando fluxo de ar dentro do motor para resfriamento. Isso, por sua vez, significa que o interior do motor pode ser totalmente fechado e protegido contra sujeira ou outros materiais estranhos.

A comutação de motores sem escovas pode ser implementada em software usando um microcontrolador ou, alternativamente, usando circuitos analógicos ou digitais. A comutação com componentes eletrônicos em vez de escovas permite maior flexibilidade e recursos não disponíveis em motores CC com escovas, incluindo limitação de velocidade, operação por micropasso para controle de movimento lento e fino e torque de retenção quando parado. O software do controlador pode ser personalizado para o motor específico utilizado na aplicação, resultando em maior eficiência de comutação.

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

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

Os ambientes e requisitos nos quais os fabricantes usam motores CC sem escovas incluem operação sem manutenção, altas velocidades e operação onde faíscas são perigosas (ou seja, ambientes explosivos) ou podem afetar equipamentos eletronicamente sensíveis.

A construção de um motor sem escovas assemelha-se a um motor de passo, mas os motores apresentam diferenças importantes devido a diferenças na implementação e operação. Enquanto os motores de passo são frequentemente parados com o rotor em uma posição angular definida, um motor sem escovas geralmente é projetado para produzir rotação contínua. Ambos os tipos de motor podem ter um sensor de posição do rotor para feedback interno. Tanto um motor de passo quanto um motor sem escovas bem projetado podem manter um torque finito a zero RPM.