![\"\"\/](\"https:\/\/lh7-rt.googleusercontent.com\/docsz\/AD_4nXdvGNwmHpNnZzO_4p-jj4Y3SSk6-ZGjDvY20YT0sKGV2P-X2FMquol7ZtEq8XD8fGn-HBZrzsdKaha2LlD9rfS6BsJWqLOuRH09aBeXlVFEz3Ph5AFeZ1Vfa6O2zLI-IsfQNcbPWtxyavhLz_OjCQQ_vi2E?key=HCopTCm66v8QNRtv5ZdJ4Q\")
<\/figure>\n<\/div>\n\n\nLos motores de CC con escobillas utilizan conmutaci\u00f3n mec\u00e1nica, los polos magn\u00e9ticos no se mueven y las bobinas giran. Cuando el motor est\u00e1 en funcionamiento, las bobinas y el conmutador giran, los imanes y las escobillas de carb\u00f3n no giran, y el cambio alterno del sentido de la corriente de la bobina se completa con el conmutador y las escobillas que giran con el motor.<\/p>\n\n\n\n
En un motor de corriente continua con escobillas, el proceso consiste en disponer los dos terminales de entrada de potencia de cada grupo de bobinas en un anillo en secuencia, separados por materiales aislantes, para formar algo parecido a un cilindro, que se conecta al eje del motor en su conjunto. La potencia pasa a trav\u00e9s de dos peque\u00f1os pilares hechos de elementos de carbono (escobillas de carb\u00f3n). Bajo la acci\u00f3n de la presi\u00f3n del muelle, presiona sobre dos puntos del cilindro del anillo de entrada de potencia de la bobina superior desde dos posiciones fijas espec\u00edficas para dar energ\u00eda a un grupo de bobinas.<\/p>\n\n\n\n
A medida que el motor gira, diferentes bobinas o diferentes polos de la misma bobina se energizan en diferentes momentos, de modo que el polo NS de la bobina que genera el campo magn\u00e9tico tiene una diferencia de \u00e1ngulo adecuada con el polo NS del estator de im\u00e1n permanente m\u00e1s cercano. Los polos opuestos del campo magn\u00e9tico se atraen y los polos semejantes se repelen, generando una fuerza que impulsa al motor a girar. El electrodo de carbono se desliza sobre el terminal de la bobina, como un cepillo que roza la superficie de un objeto, por lo que se denomina \"escobilla\" de carbono.<\/p>\n\n\n\n
Al deslizarse unas contra otras, las escobillas de carb\u00f3n rozar\u00e1n entre s\u00ed y provocar\u00e1n desgaste, lo que requiere la sustituci\u00f3n peri\u00f3dica de las escobillas de carb\u00f3n. Cuando las escobillas de carb\u00f3n y los terminales de la bobina se conectan y desconectan alternativamente, se producir\u00e1n chispas el\u00e9ctricas, generando da\u00f1os electromagn\u00e9ticos e interferencias en los equipos electr\u00f3nicos.<\/p>\n\n\n\n
Principio de funcionamiento del motor de corriente continua sin escobillas<\/p>\n\n\n\n
En un motor de corriente continua sin escobillas, el trabajo de conmutaci\u00f3n lo realiza el circuito de control en el controlador (normalmente un sensor Hall + controlador, una tecnolog\u00eda m\u00e1s avanzada es un codificador magn\u00e9tico).<\/p>\n\n\n
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<\/figure>\n<\/div>\n\n\nLos motores de corriente continua sin escobillas utilizan conmutaci\u00f3n electr\u00f3nica, la bobina no se mueve y los polos magn\u00e9ticos giran. Los motores de CC sin escobillas utilizan un conjunto de dispositivos electr\u00f3nicos para percibir la posici\u00f3n de los polos del im\u00e1n permanente a trav\u00e9s del interruptor Hall SS2712 . Bas\u00e1ndose en esta percepci\u00f3n, se utilizan circuitos electr\u00f3nicos para conmutar la direcci\u00f3n de la corriente en la bobina de forma oportuna para garantizar que se genera la fuerza magn\u00e9tica en la direcci\u00f3n correcta para accionar el motor. Se eliminan as\u00ed las deficiencias de los motores de corriente continua con escobillas.<\/p>\n\n\n\n
Estos circuitos son controladores de motor. El controlador del motor de corriente continua sin escobillas tambi\u00e9n puede realizar algunas funciones que el motor de corriente continua con escobillas no puede realizar, como ajustar el \u00e1ngulo de conmutaci\u00f3n de potencia, frenar el motor, invertir la marcha del motor, bloquear el motor y utilizar la se\u00f1al de freno para detener la alimentaci\u00f3n el\u00e9ctrica del motor. La cerradura electr\u00f3nica de alarma del coche de bater\u00eda actual hace pleno uso de estas funciones.<\/p>\n\n\n\n
El motor de corriente continua sin escobillas consta de un cuerpo de motor y un excitador, y es un producto mecatr\u00f3nico t\u00edpico. Dado que el motor de CC sin escobillas funciona de forma autom\u00e1tica, no requiere un devanado de arranque adicional en el rotor como un motor s\u00edncrono que arranca con carga pesada bajo regulaci\u00f3n de velocidad de frecuencia variable, ni produce oscilaci\u00f3n y p\u00e9rdida de paso cuando la carga cambia repentinamente.<\/p>\n\n\n\n
Diferencia entre la regulaci\u00f3n de la velocidad de un motor de CC con escobillas y un motor de CC sin escobillas<\/p>\n\n\n\n
De hecho, el control de ambos motores es la regulaci\u00f3n de la tensi\u00f3n, pero como el de CC sin escobillas utiliza conmutaci\u00f3n electr\u00f3nica, requiere un control digital para realizarse, mientras que el de CC con escobillas se conmuta mediante escobillas de carb\u00f3n y puede controlarse utilizando circuitos anal\u00f3gicos tradicionales como los tiristores, lo que resulta relativamente sencillo.<\/p>\n\n\n\n
1. El proceso de regulaci\u00f3n de velocidad del motor de escobillas consiste en ajustar la tensi\u00f3n de la fuente de alimentaci\u00f3n del motor. El voltaje y la corriente ajustados se convierten a trav\u00e9s del conmutador y las escobillas para cambiar la fuerza del campo magn\u00e9tico generado por el electrodo para lograr el prop\u00f3sito de cambiar la velocidad. Este proceso se denomina regulaci\u00f3n de velocidad de tensi\u00f3n variable.<\/p>\n\n\n\n
2. El proceso de regulaci\u00f3n de la velocidad del motor sin escobillas consiste en cambiar la velocidad modificando la se\u00f1al de control del regulador el\u00e9ctrico mientras se mantiene invariable la tensi\u00f3n de la fuente de alimentaci\u00f3n del motor y, a continuaci\u00f3n, cambiar la frecuencia de conmutaci\u00f3n del tubo MOS de alta potencia a trav\u00e9s del microprocesador. Este proceso se denomina regulaci\u00f3n de velocidad de frecuencia variable.<\/p>\n\n\n\n
Diferencias de rendimiento<\/p>\n\n\n\n
1. Los motores de escobillas tienen una estructura sencilla, un largo tiempo de desarrollo y una tecnolog\u00eda madura.<\/p>\n\n\n\n
Ya en el siglo XIX, cuando naci\u00f3 el motor, el motor pr\u00e1ctico que se produc\u00eda era del tipo sin escobillas, es decir, el motor as\u00edncrono de jaula de ardilla de corriente alterna, que se utiliz\u00f3 ampliamente tras la generaci\u00f3n de la corriente alterna.<\/p>\n\n\n\n
Sin embargo, los motores as\u00edncronos tienen muchos defectos insalvables, lo que ha provocado un lento desarrollo de la tecnolog\u00eda de motores en el pasado. En particular, los motores de corriente continua sin escobillas no se han puesto en funcionamiento comercial hasta los \u00faltimos a\u00f1os, ya que la tecnolog\u00eda electr\u00f3nica ha ido cambiando con el paso de los d\u00edas. En esencia, siguen perteneciendo a la categor\u00eda de los motores de corriente alterna.<\/p>\n\n\n\n
Poco despu\u00e9s de que se inventara el motor sin escobillas, se invent\u00f3 el motor de escobillas de CC. Dado que el motor de escobillas de CC tiene una estructura simple, es f\u00e1cil de producir y procesar, es f\u00e1cil de mantener, y es f\u00e1cil de controlar; el motor de CC tambi\u00e9n tiene las caracter\u00edsticas de respuesta r\u00e1pida, gran par de arranque, y la capacidad de proporcionar par nominal de velocidad cero a velocidad nominal, ha sido ampliamente utilizado desde su introducci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n
2. El motor de corriente continua con escobillas tiene una velocidad de respuesta r\u00e1pida y un gran par de arranque.<\/p>\n\n\n\n
El motor DC con escobillas tiene una velocidad de respuesta de arranque r\u00e1pida, un gran par de arranque, un cambio de velocidad suave y casi ninguna vibraci\u00f3n desde cero hasta la velocidad m\u00e1xima. Puede accionar una carga mayor al arrancar. El motor sin escobillas tiene una gran resistencia de arranque (reactancia inductiva), por lo que el factor de potencia es peque\u00f1o, el par de arranque es relativamente peque\u00f1o, hay un zumbido al arrancar, acompa\u00f1ado de fuertes vibraciones, y la carga accionada al arrancar es peque\u00f1a.<\/p>\n\n\n\n
3. El motor de escobillas de CC funciona suavemente y tiene buenos efectos de arranque y frenado.<\/p>\n\n\n\n
Los motores con escobillas ajustan la velocidad mediante la regulaci\u00f3n de la tensi\u00f3n, por lo que el arranque y el frenado son suaves, y tambi\u00e9n lo son cuando funcionan a velocidad constante. Los motores sin escobillas suelen estar controlados por conversi\u00f3n digital de frecuencia, que primero convierte la CA en CC y luego la CC en CA, y controla la velocidad cambiando la frecuencia. Por lo tanto, los motores de CC sin escobillas no funcionan suavemente al arrancar y frenar, y tienen grandes vibraciones. S\u00f3lo son estables cuando la velocidad es constante.<\/p>\n\n\n\n
4. Alta precisi\u00f3n de control del motor de CC con escobillas<\/p>\n\n\n\n
Los motores de corriente continua con escobillas suelen utilizarse con reductores y codificadores para aumentar la potencia de salida del motor y la precisi\u00f3n de control. La precisi\u00f3n de control puede alcanzar los 0,01 mm, lo que permite que las piezas m\u00f3viles se detengan pr\u00e1cticamente donde se desee. Todas las m\u00e1quinas herramienta de precisi\u00f3n utilizan motores de CC de precisi\u00f3n de control. Los motores de CC sin escobillas no son estables durante el arranque y el frenado, por lo que las piezas m\u00f3viles se detendr\u00e1n en posiciones diferentes cada vez, y deben detenerse en la posici\u00f3n deseada mediante pasadores de posicionamiento o limitadores.<\/p>\n\n\n\n
5. El motor de escobillas de CC es de bajo coste y f\u00e1cil mantenimiento<\/p>\n\n\n\n
Dado que los motores de CC con escobillas tienen una estructura sencilla, un bajo coste de producci\u00f3n, muchos fabricantes y una tecnolog\u00eda relativamente madura, su uso est\u00e1 muy extendido, por ejemplo en f\u00e1bricas, m\u00e1quinas herramienta de procesamiento, instrumentos de precisi\u00f3n, etc. Si el motor falla, s\u00f3lo hay que cambiar la escobilla de carb\u00f3n, y cada escobilla de carb\u00f3n s\u00f3lo cuesta unos pocos yuanes, lo cual es muy barato. La tecnolog\u00eda de los motores DC sin escobillas es inmadura, el precio es alto, y el rango de aplicaci\u00f3n es limitado. Debe utilizarse principalmente en equipos de velocidad constante, como aires acondicionados de frecuencia variable, frigor\u00edficos, etc. Los motores de CC sin escobillas s\u00f3lo pueden sustituirse si est\u00e1n da\u00f1ados.<\/p>\n\n\n\n
6. Sin cepillo, baja interferencia<\/p>\n\n\n\n
El motor de corriente continua sin escobillas ha eliminado las escobillas. El cambio m\u00e1s directo es que no se generan chispas cuando el motor con escobillas est\u00e1 en marcha, lo que reduce en gran medida la interferencia de las chispas en los equipos de radiocontrol remoto.<\/p>\n\n\n\n
7. Bajo nivel de ruido y funcionamiento suave<\/p>\n\n\n\n
El motor de corriente continua sin escobillas no tiene escobillas, por lo que la fricci\u00f3n se reduce en gran medida durante el funcionamiento, funcionando suavemente y con mucho menos ruido. Esta ventaja es un gran apoyo para la estabilidad del funcionamiento del modelo.<\/p>\n\n\n\n
8. Larga vida \u00fatil y bajo coste de mantenimiento<\/p>\n\n\n\n
Sin escobillas, el desgaste del motor de corriente continua sin escobillas se produce principalmente en los cojinetes. Desde un punto de vista mec\u00e1nico, el motor de CC sin escobillas es casi un motor sin mantenimiento. Cuando es necesario, s\u00f3lo se requiere un poco de mantenimiento para eliminar el polvo.<\/p>\n\n\n\n
Principio de control de motores de corriente continua sin escobillas<\/p>\n\n\n\n
El control del accionamiento del motor consiste en controlar la rotaci\u00f3n o parada del motor, as\u00ed como la velocidad de rotaci\u00f3n. La parte de control de accionamiento del motor tambi\u00e9n se llama controlador electr\u00f3nico de velocidad, o ESC para abreviar . Los ESC se dividen en ESC sin escobillas y ESC sin escobillas en funci\u00f3n de los motores utilizados.<\/p>\n\n\n\n
El im\u00e1n permanente de un motor de CC con escobillas es fijo, y la bobina se enrolla alrededor del rotor. Una escobilla est\u00e1 intermitentemente en contacto con el conmutador para cambiar la direcci\u00f3n del campo magn\u00e9tico y mantener el rotor girando continuamente. Como su nombre indica, un motor de corriente continua sin escobillas no tiene escobillas ni conmutadores. Su rotor es un im\u00e1n permanente, y la bobina est\u00e1 fija y conectada directamente a una fuente de alimentaci\u00f3n externa. La cuesti\u00f3n es c\u00f3mo cambiar la direcci\u00f3n del campo magn\u00e9tico de la bobina. De hecho, un motor de corriente continua sin escobillas tambi\u00e9n requiere un regulador electr\u00f3nico de velocidad en el exterior. En pocas palabras, este regulador de velocidad es un accionamiento del motor. Cambia la direcci\u00f3n de la corriente dentro de la bobina fija en cualquier momento para asegurar que la fuerza entre ella y el im\u00e1n permanente sea mutuamente repulsiva, de modo que la rotaci\u00f3n continua pueda continuar.<\/p>\n\n\n\n
Los motores con escobillas pueden funcionar sin ESC, y pueden funcionar suministrando electricidad directamente al motor, pero la velocidad del motor no puede controlarse de esta forma. Los motores de CC sin escobillas deben tener ESC para funcionar, de lo contrario no pueden girar. El ESC sin escobillas debe convertir la corriente continua en corriente alterna trif\u00e1sica y, a continuaci\u00f3n, transmitirla al motor de corriente continua sin escobillas para que gire.<\/p>\n\n\n\n
Los primeros ESC no eran como los actuales. Todos eran ESC con escobillas. Te preguntar\u00e1s qu\u00e9 es un ESC con escobillas y cu\u00e1l es la diferencia con los actuales ESC sin escobillas. De hecho, la diferencia es enorme. Tanto los ESC con escobillas como los ESC sin escobillas se basan en motores. El rotor del motor actual, es decir, la parte giratoria, es todo imanes, y la bobina es el estator que no gira, porque no hay escobilla de carb\u00f3n en medio. Se trata de un motor de corriente continua sin escobillas.<\/p>\n\n\n\n
En cuanto a los motores con escobillas, como su nombre indica, tienen escobillas de carb\u00f3n, por lo que son motores de CC con escobillas. Por ejemplo, los motores utilizados en los coches teledirigidos con los que suelen jugar los ni\u00f1os por 10 o 20 yuanes son motores de CC con escobillas. Los ESC reciben el nombre de estos dos tipos de motores, es decir, ESC con escobillas y ESC sin escobillas. Desde un punto de vista profesional, los ESC con escobillas emiten corriente continua, mientras que los ESC sin escobillas emiten corriente alterna trif\u00e1sica. La corriente continua es la electricidad almacenada en nuestras bater\u00edas, que tiene polos positivos y negativos. La corriente alterna es la corriente de 220 V de la red el\u00e9ctrica dom\u00e9stica y la de los cargadores de tel\u00e9fonos m\u00f3viles y ordenadores.<\/p>\n\n\n\n
La corriente alterna tiene una frecuencia determinada. En t\u00e9rminos sencillos, es una l\u00ednea que intercambia positivo y negativo, positivo y negativo de un lado a otro; la corriente continua es una l\u00ednea que tiene polos positivos y polos negativos. Ahora que ya sabemos qu\u00e9 es la corriente alterna y la corriente continua, \u00bfqu\u00e9 es la \"electricidad trif\u00e1sica\"? En teor\u00eda, la corriente alterna trif\u00e1sica es una forma de transmisi\u00f3n de electricidad, denominada electricidad trif\u00e1sica. Es una fuente de energ\u00eda compuesta por tres potenciales alternos con la misma frecuencia, igual amplitud y una diferencia de fase de 120 grados. En t\u00e9rminos sencillos, es la corriente alterna trif\u00e1sica que utilizamos en casa. Excepto la tensi\u00f3n, la frecuencia y el \u00e1ngulo de transmisi\u00f3n, todo lo dem\u00e1s es igual. Ahora ya conoces la electricidad trif\u00e1sica y la corriente continua.<\/p>\n\n\n\n
El ESC sin escobillas introduce corriente continua, que se estabiliza mediante un condensador de filtro. A continuaci\u00f3n, se divide en dos v\u00edas. Un camino es utilizado por el BEC del ESC . El BEC se utiliza para alimentar el receptor y el propio microcontrolador del ESC. La salida de la l\u00ednea de alimentaci\u00f3n al receptor son las l\u00edneas roja y negra de la l\u00ednea de se\u00f1al. El otro camino es utilizado por el tubo MOS. Aqu\u00ed, cuando se enciende el ESC, el microcontrolador se pone en marcha, haciendo que el tubo MOS vibre, haciendo que el motor emita un sonido de goteo.<\/p>\n\n\n\n
Tras el arranque, estar\u00e1 listo para funcionar. Algunos ESC tienen una funci\u00f3n de calibraci\u00f3n del acelerador. Antes de entrar en el modo de espera, controlar\u00e1 si la posici\u00f3n del acelerador es alta, baja o intermedia. Si es alta, entrar\u00e1 en la calibraci\u00f3n de carrera del variador. Si est\u00e1 en el medio, comenzar\u00e1 a enviar una se\u00f1al de alarma y el motor emitir\u00e1 un pitido. Si est\u00e1 bajo, entrar\u00e1 en el estado normal de funcionamiento. Despu\u00e9s de que todo est\u00e9 listo, el MCU en el ESC determinar\u00e1 el voltaje de salida y la frecuencia de acuerdo con la se\u00f1al en la l\u00ednea de se\u00f1al PWM, as\u00ed como la direcci\u00f3n de conducci\u00f3n y el \u00e1ngulo de sincronizaci\u00f3n para conducir la velocidad del motor y la direcci\u00f3n. Este es el principio de los ESC sin escobillas. Cuando se acciona el motor, hay 3 grupos de tubos MOS trabajando en el ESC, cada uno con 2 polos, uno para controlar la salida positiva y el otro para controlar la salida negativa. Cuando la salida positiva sale, la salida negativa no sale, y cuando la salida negativa sale, la salida positiva no sale, de modo que se forma CA. Del mismo modo, los tres grupos funcionan de esta manera, y su frecuencia es 8000HZ . Hablando de esto, ESC sin escobillas es equivalente a un convertidor de frecuencia o regulador de velocidad utilizado en los motores en una f\u00e1brica.<\/p>\n\n\n\n
La entrada del ESC es CC, normalmente alimentada por una bater\u00eda de litio. La salida es CA trif\u00e1sica, que puede accionar directamente el motor. Adem\u00e1s, el controlador electr\u00f3nico de velocidad sin escobillas para aeromodelismo tiene tres l\u00edneas de entrada de se\u00f1al, que introducen se\u00f1ales PWM para controlar la velocidad del motor. Para aeromodelos, especialmente cuadric\u00f3pteros, debido a su particularidad, se requieren ESC especiales para aeromodelos.<\/p>\n\n\n\n
\u00bfPor qu\u00e9 los cuadric\u00f3pteros necesitan ESC especiales? \u00bfQu\u00e9 tienen de especial? Un cuadric\u00f3ptero tiene cuatro h\u00e9lices dispuestas en cruz. Las h\u00e9lices pueden girar hacia delante y hacia atr\u00e1s, lo que puede compensar el problema de giro causado por la rotaci\u00f3n de una sola h\u00e9lice. El di\u00e1metro de cada h\u00e9lice es muy peque\u00f1o, y la fuerza centr\u00edfuga de las cuatro h\u00e9lices se dispersa cuando giran. A diferencia de las h\u00e9lices de un helic\u00f3ptero, s\u00f3lo una puede generar una fuerza centr\u00edfuga concentrada para formar una fuerza centr\u00edfuga inercial girosc\u00f3pica, que evita que el fuselaje vuelque r\u00e1pidamente. Por ello, la frecuencia de actualizaci\u00f3n de la se\u00f1al de servocontrol utilizada habitualmente es muy baja.<\/p>\n\n\n\n
Para que el cuadric\u00f3ptero reaccione r\u00e1pidamente a la deriva causada por los cambios de actitud, se necesita un ESC de alta velocidad de respuesta. La velocidad de actualizaci\u00f3n de los ESC PPM convencionales es s\u00f3lo de unos 50 Hz, lo que no puede satisfacer la velocidad necesaria para este control. Adem\u00e1s, el PPM ESC MCU tiene incorporado el control de velocidad PID, que puede proporcionar caracter\u00edsticas de cambio de velocidad suave para los modelos de aviones convencionales, pero no es adecuado para quadcopters, que necesitan cambios de velocidad del motor de respuesta r\u00e1pida. El uso de un ESC dedicado de alta velocidad y la interfaz de bus IIC para transmitir se\u00f1ales de control puede lograr cientos o miles de cambios de velocidad del motor por segundo, de modo que la actitud puede mantenerse estable en todo momento durante el vuelo del quadcopter. Incluso si recibe un impacto repentino de fuerzas externas, sigue estando sano y salvo.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Principio de funcionamiento del motor DC con escobillas La estructura principal de un motor DC con escobillas es estator + rotor + escobilla, que obtiene par a trav\u00e9s de un campo magn\u00e9tico giratorio y emite energ\u00eda cin\u00e9tica. La escobilla est\u00e1 en constante contacto y fricci\u00f3n con el conmutador, que desempe\u00f1a un papel en la conducci\u00f3n de la electricidad y la conmutaci\u00f3n de fases durante la rotaci\u00f3n. [...]<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":18489,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[16],"tags":[],"class_list":["post-18486","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-tools-knowledge"],"yoast_head":"\n