Este grupo de especialistas pasados varios días de investigación y de recopilar de datos, obtuvieron la respuesta, deseamos que todo este artículo sea de utilidad para tu proyecto.
Solución:
De Todo sobre los circuitos:
Los motores de CC sin escobillas son similares a los motores síncronos de CA. La principal diferencia es que los motores síncronos desarrollan un EMF trasero sinusoidal, en comparación con un EMF trasero rectangular o trapezoidal para motores de CC sin escobillas. Ambos tienen campos magnéticos rotativos creados por el estator que producen un par en un rotor magnético.
En cuanto a la construcción, esencialmente * no hay diferencia.
El motor en el diagrama anterior podría llamarse “Motor de inducción de CA” o “Motor de CC sin escobillas” y sería el mismo motor.
La principal diferencia está en el impulso. Un motor de CA está controlado por un variador que consta de una forma de onda de corriente alterna sinusoidal. Su velocidad es sincrónica con la frecuencia de esa forma de onda. Y dado que es impulsado por una onda sinusoidal, su Back-EMF es una onda sinusoidal. Un motor de CA monofásico podría ser conducido desde el enchufe de la pared y giraría a 3000 RPM o 3600 RPM (dependiendo de su país de origen que tenga una red de 50/60 Hz).
Fíjate que dije podría allí. Para impulsar un motor desde una fuente de CC, se necesita un controlador, que es esencialmente un inversor de CC a CA requerido. Tiene razón al afirmar que los motores de CA también pueden ser accionados por controladores. Por ejemplo, un variador de frecuencia (VFD) que son, como dijiste, inversores de CC a CA. Aunque normalmente tienen un extremo frontal de rectificador de CA a CC.
PWM VFD http://www.inverter-china.com/forum/newfile/img/PWM-VFD-Diagram.gif
Los VFD usan PWM para aproximarse a una onda sinusoidal y pueden acercarse bastante variando los anchos de pulso continuamente como se ve a continuación:
Si bien el uso de PWM para aproximar una onda sinusoidal produciría una forma de onda Back-EMF casi sinusoidal (“difusa” es la palabra que usó), también es un poco más complicado de hacer. Una técnica de conmutación más simple se llama conmutación de seis pasos en la que la forma de onda Back-EMF es más trapezoidal que sinusoidal.
Back-EMF de seis pasos http://www.emeraldinsight.com/content_images/fig/1740300310012.png
Y aunque este “PWM es realmente deficiente”, como dijiste, también es mucho más sencillo de implementar y, por lo tanto, más económico.
Hay otros métodos de conmutación además de seis pasos y sinusoidal. El único otro que es realmente popular (en mi opinión) es la unidad de vector espacial. Esto tiene aproximadamente la misma complejidad que el accionamiento sinusoidal, pero hace un mejor uso del voltaje del bus de CC disponible. No voy a entrar en detalles sobre el vector espacial, ya que creo que solo enturbiará las aguas de esta discusión.
Entonces esas son las diferencias en las técnicas de manejo. La forma de onda utilizada para impulsar los motores de CA es típicamente sinusoidal y podría provienen directamente de una fuente de CA o podría aproximarse usando PWM. La forma de onda utilizada para impulsar motores de CC es típicamente trapezoidal y proviene de una fuente de CC. No hay ninguna razón por la que las unidades no puedan intercambiarse, aunque habría un pequeño impacto en la eficiencia.
* esencialmente
Arriba dije que la construcción de los dos tipos de motores es esencialmente lo mismo. En ambos casos, motor de inducción de CA y motor de CC sin escobillas, estamos hablando de motores que tienen estatores bobinados en lugar de imanes permanentes. Eso los convierte en “motores universales”:
Una ventaja de tener estatores enrollados en un motor es que se puede fabricar un motor que funcione con CA o CC, lo que se denomina motor universal.
Sin embargo, hay una ligera diferencia en el bobinado. Los motores diseñados para su uso con CA son herida sinusoidalmente mientras que los motores destinados a ser utilizados con CC son herida trapazoidalmente. Algo que me ha molestado durante años es que no puedo encontrar un diagrama simplificado que muestre la diferencia. Si me dieran el estator de un motor, no tendría idea de si está enrollado sinusoidalmente o trapazoidalmente. La única forma que conozco de notar la diferencia es impulsar el motor hacia atrás conectando un taladro al eje y mirando el Back-EMF. Verá una bonita onda sinusoidal o más un trapezoide como se muestra en la imagen de arriba. Como dije anteriormente, usar el tipo incorrecto de unidad daría como resultado un ligero impacto en el rendimiento, pero de lo contrario funcionaría.
La mayoría de las veces, los motores de CC sin escobillas se construyen con imanes permanentes en el rotor. Si bien eso sería una diferencia con respecto a un motor de jaula de ardilla, siempre que el estator sea un estator bobinado y no un estator de imán permanente (como se ve en los motores de CC con escobillas), ambos diseños son esencialmente “motores universales”:
El lado del imán permanente del diagrama anterior muestra un motor de dos polos. El número de polos controla la ondulación del par. Cuantos más polos, más suave será la curva de par. Pero el número de polos no hace ninguna diferencia desde una perspectiva de CA frente a CC.
La conexión de los devanados del estator, delta frente a estrella, tampoco afecta el método de accionamiento. Y, de hecho, puede cambiar entre los dos mientras se está ejecutando:
La diferencia es que delta consumirá más corriente y, por lo tanto, producirá más par. Para obtener más información sobre la relación o la corriente con el par o el voltaje con la velocidad, consulte mi respuesta a esta pregunta de EE. UU.
Estoy un poco tarde en responder esta pregunta y todavía no puedo responder directamente a embedded.kyle anterior, pero quería corregir un poco de información errónea dada anteriormente. Mi experiencia son los motores, no los controles, por cierto.
1) Los “motores universales” son completamente diferentes a los motores BLDC o de inducción. Los motores universales tienen estatores enrollados y armaduras y tienen escobillas. El hecho de que el estator esté bobinado no lo convierte en un motor universal … el enlace embedded.kyle vinculado acerca de los motores universales es simplemente compararlos con los motores de tipo cepillado PMDC.
2) Los motores BLDC siempre tienen imanes en el rotor. Como dije anteriormente, nunca se les llama motores universales. Los motores universales son bestias completamente diferentes.
3) Con respecto a los versos trapezoidales sinusoidales, no existe una forma estándar de enrollar motores de inducción y motores sin escobillas (no me gustan los términos “enrollado sinusoidalmente” y “enrollado trapezoidalmente” por las razones que explicaré a continuación). En general, los diseñadores de motores de inducción intentan producir un MMF de espacio de aire y un flujo sinusoidal. Esto se hace generalmente con lo que se llama un devanado “distribuido”. Todo esto significa que en lugar de una bobina con un número T de vueltas, tiene varias bobinas con un número variable de vueltas para aproximarse a una sinusoide.
Los motores sin escobillas pueden tener una fem trasera que se ve más sinusoidal o más trapezoidal, como lo mencionó embedded.kyle. Sin embargo, nunca obtendrá una fuerza contraelectromotriz puramente sinusoidal o trapezoidal … cómo se diseñan y fabrican los motores para evitar que eso suceda. Siempre está en algún punto intermedio. La forma de la contra-fem está determinada por muchas cosas: cómo se enrolla, la relación entre los dientes del estator y los imanes del rotor, la forma de los dientes de laminación, la forma de los imanes del rotor, etc. Por eso no me gustan los términos “enrollado sinusoidalmente” y “enrollado trapezoidalmente”: la fuerza contraelectromotriz depende de otras cosas además de cómo se enrolla. Puede accionar cualquier motor sin escobillas con accionamiento “trapezoidal” o “sinusoidal”. Generalmente (pero esto no es universal), si tiene un motor con más o menos trampa de retorno-fem que está destinado a ser emparejado con una unidad de trampa, los fabricantes de motores se referirán a esto como un motor BLDC. Del mismo modo, si tiene un motor con una fuerza contraelectromotriz más o menos sinusoidal que está destinado a ser emparejado con una unidad sinusoidal, los fabricantes de motores se referirán a esto como un motor BLAC. Pero cualquiera de estos tipos de motores puede funcionar con cualquier tipo de unidad.
4) El enlace embedded.kyle al que apuntó el 23 de octubre a las 19:06 no muestra la diferencia entre los devanados seno y trampa. Probablemente también dejaré un comentario allí, pero la diferencia entre esos dos es que uno es un bobinado de vuelta y el otro es un bobinado concéntrico.
Si estás contento con lo expuesto, eres capaz de dejar una división acerca de qué te ha gustado de este ensayo.