Este artículo es una guía rápida que le mostrará la diferencia entre motores de CC con y sin escobillas.
Motor de CC con escobillas
Un motor de CC con escobillas es uno de los tipos de motores más simples. Consta de unos pocos componentes principales que, junto con una fuente de alimentación de CC, crean un motor giratorio. La configuración de la armadura, el conmutador, las escobillas y el imán de campo se puede ver en la Figura 1 a continuación.
Las escobillas cargan el conmutador que suministra corriente a través de la armadura en la polaridad opuesta al imán permanente. Esto hace que la armadura gire debido a la atracción de los imanes.
Debido a que las escobillas hacen contacto físico con el conmutador, las chispas son un problema común en los motores con escobillas. Estos motores no se recomiendan para uso a largo plazo ya que las escobillas se desgastan con el tiempo.
Controlador de motor CC sin escobillas
Un motor CC sin escobillas (BLDC) elimina las principales ineficiencias de su homólogo con escobillas. El motor está compuesto por imanes permanentes y bobinas que, a través de una serie de intervalos de activación perfectamente sincronizados, hacen que el imán permanente gire alrededor de las bobinas. Consulte la Figura 2 a continuación para obtener una vista detallada de un motor sin escobillas.
Figura 2
Las bobinas del motor sin escobillas se activan en una secuencia específica (Figura 3), lo que hace que giren los imanes permanentes del rotor. Esto se hace sin ningún contacto físico y permite un motor de CC más eficiente y duradero.
Para seguir el resultado que se muestra en la Figura 3, el motor de CC sin escobillas requiere una unidad de control electrónico (ECU) para determinar la posición del rotor y qué bobinas energizar. Un efecto Hall es un sensor común dentro de la mayoría de los motores sin escobillas.
A diferencia de los motores de CC con escobillas que requieren 12 VCC aplicados directamente a través del motor para girar, el motor de CC sin escobillas requiere alimentación trifásica. Esto significa que un controlador de motor de CC sin escobillas debe enviar la potencia adecuada al motor para moverlo. Usando el LC-241, se pueden aplicar 12 VCC y 5 A a los terminales de entrada del controlador. Luego se convierte en energía trifásica para controlar el motor sin escobillas. En la siguiente sección, un diagrama de cableado básico le ayudará a probar un actuador de CC sin escobillas.
Diagrama de cableado/Configuración básica
Progressive Automations ofrece actualmente el mini actuador lineal PA-14 en la opción de CC sin escobillas; esta unidad se utilizará para la demostración a continuación. La Figura 4 detalla un esquema de cableado básico:
Paso 1
Conecte los 3 cables del controlador del motor desde el actuador sin escobillas PA-14 al controlador de motor CC sin escobillas LC-241; Normalmente, los cables son verde, azul y blanco, y se conectarán a los terminales U, V y W respectivamente. Si los cables son de diferentes colores, conectarlos en el orden incorrecto simplemente moverá el actuador lineal eléctrico en la dirección opuesta a la prevista.
Paso 2
Conecte el pin SPD a Tierra, esto activará el potenciómetro incorporado para el control de velocidad y garantizará que este potenciómetro gire en el sentido de las agujas del reloj para alcanzar la velocidad máxima.
Paso 3
Conecte el pin GND a los pines comunes del interruptor basculante.
Etapa 4
Conecte el pin RUN a ambos lados del interruptor basculante, esto es importante ya que tanto hacia adelante como hacia atrás necesitan el pin RUN conectado a Tierra para funcionar.
Paso 5
Conecte el pin REV a un lado del interruptor basculante; este lado será el lado de dirección inversa del interruptor basculante.
Paso 6
Aplique 12 VCC al controlador del motor de CC sin escobillas; se puede escuchar un ruido indicador en el encendido inicial.
Figura 5
La configuración básica ya está completa; Mediante el interruptor basculante se puede extender y retraer el actuador. El problema con un actuador de motor CC sin escobillas es que los interruptores de límite internos no pueden detener la alimentación al actuador. Esto se debe a que la energía que ingresa al motor sin escobillas PA-14 es trifásica. El actuador eléctrico sin escobillas PA-14 viene con retroalimentación de interruptor de límite incorporada que se puede utilizar con un controlador PLC para indicar que el actuador está al final de su recorrido. La retroalimentación actúa como un interruptor de Normalmente Cerrado a Normalmente Abierto, lo cual es esencial para integrar un actuador sin escobillas PA-14 en aplicaciones del mundo real.