Como funciona um motor brushless?

Em Automóveis e veículos por André M. Coelho

Os motores CC são motores elétricos que são alimentados por corrente direta. As características incluem a capacidade de girar em altas velocidades e alto torque de partida. Eles são usados ​​em uma ampla gama de situações, sendo um tipo de motor comumente encontrado em inúmeras aplicações familiares. Os motores CC podem ser amplamente divididos em dois grupos: motores DC com e motores DC sem escova, conhecidos como brushless.

Esta página entra em detalhes sobre como os motores CC sem escovas ou brushless funcionam.

O que é um motor elétrico?

Os motores elétricos podem ser divididos em vários tipos diferentes de acordo com suas características, como motores CA, motores de passo e motores CC. Em comparação com os outros tipos, os motores CC se beneficiam de alto torque de partida e a capacidade de girar em altas velocidades. Eles não sofrem com as questões de escorregamento ou perda de sincronização.

Os motores CC podem ser divididos em motores CC com escovas e motores DC sem escovas/brushless, dependendo se eles têm escovas (eletrodos).

1. Motores CC com escovas

Esses motores trabalham por meio da ligação mecânica entre seu comutador e escovas. As escovas e o comutador estão em contato contínuo enquanto o motor gira. Isso causa o desgaste dos motores pelo uso de longo prazo que possam resultar em falha motor. Por esse motivo, os motores CC com escovas têm uma vida mais curta do que os motores CC sem escovas e exigem manutenção regular. Outra desvantagem é o ruído elétrico e acústico causado pelo contato contínuo entre as escovas e o comutador à medida que o motor gira.

2. Motores CC sem escovas ou brushless

Em vez de escovas e um comutador, esses motores usam meios eletrônicos (um circuito de unidade) para girar o motor. Não tendo pincéis e comutador, que são ambas as partes consumíveis, dá aos motores uma vida longa e facilita a manutenção. Outra vantagem é uma operação silenciosa, pois não sofrem com o ruído gerado pelo contato entre escovas e comutador.

Motor brushless: como funciona?

Fazer uma rotação de motor elétrico requer que a direção do fluxo de corrente através dos enrolamentos do motor (bobinas) seja alternada para gerar um campo magnético rotativo. No caso de motores CC escovados, isso é conseguido através da ação mecânica de escovas e comutador. Em seguida, como os motores CC sem escovas ou brushless, que não têm essas partes, geram o campo magnético rotativo e giram?

Em vez de um comutador e escovas, os motores DC sem escova usam interruptores semicondutores. Os motores CC sem escovas geralmente têm três bobinas, com interruptores semicondutores conectados a cada um deles. Ligar e desligar os interruptores semicondutores na sequência correta alterna o fluxo de corrente, que gera o campo magnético rotativo que faz com que o motor gire.

Assim, os motores exigem um circuito de unidade para realizar este sequenciamento. Além disso, os interruptores semicondutores são alternados detectando a orientação do rotor de ímã permanente, usando um sensor magnético (tipicamente um sensor hall).

Motor brushless sem escovas

O motor sem escovas tem uma maior durabilidade e é mais eficiente em diversos aspectos. (Imagem: The Family Handman)

Motor de rotor externo e Motor de rotor interno

Os motores CC sem escova brushless podem ser amplamente divididos em motores externos e rotores internos.

1. Motor de rotor externo

Esses motores têm as bobinas no interior e os ímãs do lado de fora, de modo que é a circunferência externa do motor que gira. Embora essa configuração signifique que o momento da inércia do rotor é alto, ajuda a manter a rotação constante.

2. Motor de rotor interno

Esses motores têm seus ímãs por dentro como o rotor, e as bobinas do lado de fora como estator. A vantagem desta configuração do rotor interno é que o rotor tem um baixo momento de inércia, permitindo o controle preciso.

Motor de Ímã permanente de superfície (SPM ou IPS) ou Ímã permanente de interior (IPM ou IPI)

Os motores CC sem escova são divididos em motores SPM e IPM, dependendo de como os ímãs permanentes estão presos ao rotor.

1. Motores SPM

Os ímãs permanentes são ligados à circunferência externa do rotor.

2. Motores IPM

Os ímãs permanentes são incorporados no interior do rotor.

Funcionamento dos motores brushless

Motores DC sem escova são motores elétricos que não exigem as escovas e comutador consumíveis. Eles se beneficiam da operação silenciosa junto com longa vida e baixa manutenção.

Em vez de escovas e um comutador, dirigir um motor DC sem escova é feito eletronicamente usando um circuito de unidade. O circuito da unidade é necessário para ativar e desligar os interruptores semicondutores na sequência correta para gerar o campo magnético rotativo que faz com que o motor gire.

Esperamos que as informações fornecidas aqui sejam úteis para você.

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Sobre o autor

Autor André M. Coelho

O pai de André já teve alguns carros clássicos antes de falecer, como Diplomata, Chevette e Opala. Após completar 18 anos, tirou carteira de moto e carro, comprando então sua primeira moto, uma Honda Sahara 350. Fez um curso de mecânica de motos para começar uma restauração na moto, e acabou aprendendo também como consertar alguns problemas de carros. Seu primeiro carro foi uma Nissan Grand Livina de 2014 e pretende em breve comprar uma picape diesel. No caminho, vai compartilhando tudo que aprende no site Carro de Garagem.

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