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CHIHAI: ¡Su fabricante profesional de motores CC sin escobillas!

Producto amplio

Shenzhen Chihai Motor Co., Ltd., fundada en 2002, es unaFabricante profesional de micromotores de CC y motores de reducción de CC. Nuestro negocio comenzó con micromotores y luego desarrolló varias series de motores de desaceleración de CC.

Equipo profesional

Los miembros de nuestro equipo tienen años de experiencia y son expertos en sus respectivos campos. Contamos con más de 210 empleados calificados y 26 ingenieros técnicos.

Servicio en línea 24 horas

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Precio competitivo

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Propósito de los piñones de cadena

 

 

Un motor de CC sin escobillas, también conocido como motor de CC pequeño, es un motor eléctrico pequeño que utiliza corriente continua (CC) para producir fuerza mecánica. Estos motores son compactos y encuentran aplicaciones en una amplia gama de dispositivos y sistemas.

Características del motor CC sin escobillas

 

CHF-480WA HIGH Torque Motor

Eficiencia

Como estos motores pueden controlar continuamente a la máxima fuerza de rotación (par). Los motores con escobillas, por el contrario, alcanzan el par máximo sólo en determinados puntos de la rotación. Para que un motor con escobillas entregue el mismo par que un modelo sin escobillas, necesitaría utilizar imanes más grandes. Por este motivo, incluso los motores BLDC pequeños pueden generar una potencia considerable.

480 Medium Speed High Torque Shaft Motor

Controlabilidad

Los motores BLDC se pueden controlar mediante mecanismos de retroalimentación para entregar con precisión el par y la velocidad de rotación deseados. El control de precisión, a su vez, reduce el consumo de energía y la generación de calor y, en los casos en que los motores funcionan con baterías, alarga la vida útil de la batería.

480 Medium Speed High Torque Shaft Motor

Alta durabilidad y bajo ruido eléctrico

Los motores BLDC carecen de escobillas. Con los motores con escobillas, las escobillas y el conmutador se desgastan como resultado del contacto en movimiento continuo y también producen chispas donde se realiza el contacto. El ruido eléctrico, en particular, es el resultado de las fuertes chispas que tienden a producirse en las zonas donde las escobillas pasan por los huecos del conmutador. Esta es la razón por la que los motores BLDC suelen considerarse preferibles en aplicaciones en las que es importante evitar el ruido eléctrico.

Tipos de motor CC sin escobillas

Existen dos estilos principales de motor BLDC: inrunner y outrunner.

GM25-BK370 Hall Encoder DC Gear Motor

BLDC inrunner

Disponen electroimanes dentro de una carcasa exterior fija, mientras que los imanes permanentes se encuentran en el rotor interno. Los corredores internos generalmente giran más rápido que los corredores delanteros, produciendo un torque menor en un tamaño determinado. Los motores Inrunner tienen la ventaja de una mejor protección contra los elementos y una mejor refrigeración ya que las bobinas del electroimán están unidas directamente a la carcasa externa.

Turntable Rotation Gear Motor CHW-9L370

BLDC superador

Tienen imanes permanentes en la sección exterior que se mueve al girar el eje de salida. Los BLDC suelen tener más torque para un tamaño determinado que los inrunners y operan a una velocidad más baja. En la sección interior del estator están dispuestos electroimanes. No enfrían tan bien como sus contrapartes internas y la carcasa no brinda tanta protección contra los elementos.

Aplicaciones del motor CC sin escobillas

 

 

Mini DC Worm Motor With Encoder

Transporte

Los motores sin escobillas se encuentran en vehículos eléctricos, vehículos híbridos, transportes personales y aviones eléctricos. La mayoría de las bicicletas eléctricas utilizan motores sin escobillas que a veces están integrados en el propio cubo de la rueda, con el estator fijado sólidamente al eje y los imanes unidos a la rueda y girando con ella. El mismo principio se aplica a las ruedas de los scooters autoequilibrados. La mayoría de los modelos radiocontrolados de propulsión eléctrica utilizan motores sin escobillas debido a su alta eficiencia.

Herramientas inalámbricas

Los motores sin escobillas se encuentran en muchas herramientas inalámbricas modernas, incluidas algunas podadoras de hilo, sopladores de hojas, sierras (circulares y alternativas) y taladros/destornilladores. Las ventajas de peso y eficiencia de los motores sin escobillas en comparación con los motores con escobillas son más importantes para las herramientas portátiles que funcionan con baterías que para las herramientas estacionarias grandes conectadas a una toma de CA.

Calefacción y Ventilación

Existe una tendencia en las industrias de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC) y refrigeración a utilizar motores sin escobillas en lugar de varios tipos de motores de CA. La razón más importante para cambiar a un motor sin escobillas es la reducción de la potencia necesaria para operarlos en comparación con un motor de CA típico. Además de la mayor eficiencia del motor sin escobillas, los sistemas HVAC, especialmente aquellos con velocidad variable o modulación de carga, utilizan motores sin escobillas para darle al microprocesador incorporado un control continuo sobre la refrigeración y el flujo de aire.

Ingeniería Industrial

La aplicación de los motores CC sin escobillas dentro de la ingeniería industrial se centra principalmente en la ingeniería de fabricación o el diseño de automatización industrial. Los motores sin escobillas son ideales para aplicaciones de fabricación debido a su alta densidad de potencia, buenas características de velocidad-par, alta eficiencia, amplios rangos de velocidad y bajo mantenimiento. Los usos más comunes de los motores CC sin escobillas en ingeniería industrial son el control de movimiento, actuadores lineales, servomotores, actuadores para robots industriales, motores de accionamiento de extrusoras y accionamientos de alimentación para máquinas herramienta CNC.

Aeromodelismo

Los motores sin escobillas se han convertido en una opción de motor popular para modelos de aviones, incluidos helicópteros y drones. Sus favorables relaciones potencia-peso y su amplia gama de tamaños disponibles han revolucionado el mercado de los modelos de vuelo eléctricos, desplazando prácticamente a todos los motores eléctricos de escobillas, excepto los aviones económicos de baja potencia y a menudo de juguete. También han fomentado el crecimiento de modelos de aviones eléctricos simples y livianos, en lugar de los anteriores motores de combustión interna que impulsaban modelos más grandes y pesados. La mayor relación potencia-peso de las baterías modernas y los motores sin escobillas permite que los modelos asciendan verticalmente, en lugar de ascender gradualmente. El bajo nivel de ruido y la falta de masa en comparación con los pequeños motores de combustión interna de combustible incandescente es otra razón de su popularidad.

Coches radiocontrolados

Su popularidad también ha aumentado en el ámbito de los coches radiocontrolados (RC). Los motores sin escobillas han sido legales en las carreras de autos RC de América del Norte por Radio Operating Auto Racing (ROAR) desde 2006. Estos motores brindan una gran cantidad de potencia a los corredores RC y, si se combinan con engranajes adecuados y polímero de litio de alta descarga (Li-Po ) o baterías de fosfato de hierro y litio (LiFePO4), estos automóviles pueden alcanzar velocidades superiores a 160 kilómetros por hora (99 mph).

Los motores sin escobillas son capaces de producir más torque y tienen una velocidad de rotación máxima más rápida en comparación con los motores de nitro o gasolina. Los motores nitro alcanzan un máximo de alrededor de 46,800 r/min y 2,2 kilovatios (3,0 hp), mientras que un motor sin escobillas más pequeño puede alcanzar 50,000 r/min y 3,7 kilovatios ( 5,0 CV). Los motores RC sin escobillas más grandes pueden alcanzar más de 10 kilovatios (13 hp) y 28,000 r/min para alimentar modelos de escala de un quinto.

Métodos de control BLCD

 

 

 

 

Con información de rotación proporcionada por sensores dedicados o EMF inverso, el control BLDC se puede implementar mediante uno de tres métodos: control trapezoidal, sinusoidal y orientado a campo (FOC).

Control trapezoidal

Es el método más sencillo para alimentar un BLDC, energizando cada fase en secuencia. Las bobinas se energizan en estado alto o bajo o se pueden dejar flotando. Si bien es ampliamente aplicable, esto a menudo no es tan efectivo como el uso de técnicas más avanzadas y puede producir ruido audible.

 

Control sinusoidal

Energiza cada bobina BLDC utilizando técnicas PWM de ciclo de trabajo variable para simular salidas analógicas. Esto permite una transición mucho más fluida entre estados, utilizando una tabla de búsqueda para determinar la señal correcta. Las bobinas a menudo se energizan en un patrón de silla, en lugar de una salida sinusoidal pura.

 

Control orientado al campo (FOC)

Funciona de manera similar al control sinusoidal de salida variable, pero también tiene en cuenta las corrientes cambiantes de los devanados del motor al calcular las entradas de voltaje. FOC puede producir par y velocidades constantes con bajo ruido acústico y es la forma más eficiente de accionar un motor BLDC.

 
 
Construcción de motores sin escobillas

 

Mini DC Worm Motor With Encoder

El estator

 

El estator de un motor CC sin escobillas consta de laminaciones de acero apiladas con devanados colocados en ranuras cortadas en las laminaciones. El estator de un motor DC Brushless es equivalente al de un motor AC, pero los devanados son diferentes. Hay tres devanados del estator en cada motor de CC sin escobillas cableados en configuración delta o estrella. En cada uno de estos devanados, hay múltiples bobinas que están construidas para conectarse entre sí para formar un devanado.

 

Hay dos tipos principales de devanados del estator: sinusoidales y trapezoidales. La diferencia en los devanados del estator se identifica en la interconexión de las bobinas de los devanados del estator, lo que resulta en un tipo diferente de contraEMF. La variante trapezoidal entrega su contraEMF en forma trapezoidal. Una variación sinusoidal le da al motor de CC sin escobillas una contraEMF que coincide con la corriente. Los motores CC sin escobillas sinusoidales tienen un par de salida más suave que los motores CC sin escobillas trapezoidales.

El rotor

 

El rotor está formado por imanes permanentes y normalmente tiene entre dos y ocho polos. Los imanes están unidos al núcleo del rotor en campos alternos de polo norte y sur. Los rotores de imanes permanentes generalmente se construyen con imanes de ferrita. Si se necesita una mayor densidad de potencia en una aplicación, generalmente se utilizan imanes de tierras raras.

 

Una mayor densidad de potencia significa que los motores de CC sin escobillas pueden generar mucho más par por unidad de volumen, lo que resulta útil para los fabricantes que se ven presionados continuamente a ofrecer paquetes cada vez más pequeños. Los imanes de ferrita son menos costosos, pero la densidad de flujo es menor que la de los imanes de tierras raras. El precio de los imanes de tierras raras también está bajando. Los tipos de imanes de tierras raras incluyen neodimio (Nd) Samario cobalto (SmCo) La aleación de neodimio, ferrita y boro (NdFeB)

Brushless Stepper Worm Gear Motor

 

Brushless Stepper Worm Gear Motor

Motores con escobillas versus motores sin escobillas

Toda la vida

Como se mencionó anteriormente, una de las desventajas de los motores con escobillas es que existe un desgaste mecánico de las escobillas y del conmutador. Las escobillas de carbón en particular son sacrificatorias y en muchos motores están diseñadas para ser reemplazadas periódicamente como parte de un programa de mantenimiento. Las escobillas también desgastan lentamente el cobre blando del conmutador y, finalmente, llega a un punto en el que el motor ya no funciona. Dado que los motores sin escobillas no tienen contactos móviles, no sufren este desgaste.

Velocidad y aceleración

La velocidad de rotación de los motores con escobillas puede estar limitada por las escobillas y el conmutador, así como por la masa del rotor. A velocidades muy altas, el contacto de las escobillas con el conmutador puede volverse errático y aumenta la formación de arcos en las escobillas. La mayoría de los motores con escobillas también utilizan un núcleo de hierro laminado en el rotor, lo que les confiere una gran inercia rotacional. Esto limita las tasas de aceleración y desaceleración del motor. Es posible construir un motor sin escobillas con imanes de tierras raras muy potentes en el rotor, lo que minimiza la inercia rotacional. Por supuesto, eso aumenta el costo.

Ruido eléctrico

Las escobillas y el conmutador forman una especie de interruptor eléctrico. A medida que el motor gira, los interruptores se abren y cierran, mientras que una corriente significativa fluye a través de los devanados del rotor, que son inductivos. Esto da como resultado la formación de arcos en los contactos. Esto genera una gran cantidad de ruido eléctrico, que puede acoplarse a circuitos sensibles. La formación de arcos puede mitigarse un poco agregando condensadores o amortiguadores RC en las escobillas, pero la conmutación instantánea del conmutador siempre genera algo de ruido eléctrico.

Ruido acústico

Los motores con escobillas son "conmutados por fuerza", es decir, la corriente se mueve abruptamente de un devanado a otro. El par generado varía durante la rotación del rotor a medida que los devanados se encienden y apagan. Con un motor sin escobillas, es posible controlar las corrientes de los devanados de manera que la corriente pase gradualmente de un devanado a otro. Esto reduce la ondulación del par, que es una pulsación mecánica de energía en el rotor. La ondulación del par provoca vibraciones y ruido mecánico, especialmente a bajas velocidades del rotor.

Costo

Dado que los motores sin escobillas requieren una electrónica más sofisticada, el costo total de un motor sin escobillas es mayor que el de un motor con escobillas. Aunque un motor sin escobillas es más sencillo de fabricar que un motor con escobillas, ya que carece de escobillas y de conmutador, la tecnología de los motores con escobillas está muy madura y los costes de fabricación son bajos. Esto está cambiando a medida que los motores sin escobillas se vuelven más populares, especialmente en aplicaciones de gran volumen como los motores de automóviles. Además, el coste de la electrónica, como los microcontroladores, sigue bajando, lo que hace que los motores sin escobillas sean más atractivos.

  motor cepillado Motor sin escobillas
Toda la vida Corto (las escobillas se desgastan) Largo (no hay que usar cepillos)
Velocidad y aceleración Medio Alto
Eficiencia Medio Alto
Ruido eléctrico Ruidoso (arco de arbusto) Tranquilo
Ruido acústico y ondulación del par Pobre Medio (trapezoidal) o bueno (seno)
Costo Más bajo Medio (electrónica agregada)

 

 
Nuestras certificaciones y motor CC sin escobillas

 

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Rodamiento de bolas

Preguntas frecuentes sobre el motor de Airsoft

P: ¿Qué es un motor CC sin escobillas?

R: Un motor convierte la energía eléctrica suministrada en energía mecánica. Se utilizan comúnmente varios tipos de motores. Entre ellos, los motores de CC sin escobillas (BLDC) presentan una alta eficiencia y una excelente controlabilidad, y se utilizan ampliamente en muchas aplicaciones. El motor BLDC tiene ventajas de ahorro de energía en comparación con otros tipos de motores.

P: ¿Cuáles son las propiedades de un motor CC sin escobillas?

R: Los motores sin escobillas ofrecen varias ventajas sobre los motores de CC con escobillas, incluida una alta relación de par a peso, mayor eficiencia que produce más par por vatio, mayor confiabilidad, reducción de ruido, mayor vida útil al eliminar la erosión de las escobillas y del conmutador, eliminación de chispas ionizantes del conmutador, y una reducción general de la interferencia electromagnética (EMI). Al no tener devanados en el rotor, no están sujetos a fuerzas centrífugas y, debido a que los devanados están sostenidos por la carcasa, pueden enfriarse por conducción, sin necesidad de flujo de aire dentro del motor para su enfriamiento. Esto, a su vez, significa que las partes internas del motor pueden estar completamente cerradas y protegidas de la suciedad u otras materias extrañas.

P: ¿Son mejores los motores de CC sin escobillas?

R: Se utilizan comúnmente varios tipos de motores. Entre ellos, los motores de CC sin escobillas (BLDC) presentan una alta eficiencia y una excelente controlabilidad, y se utilizan ampliamente en muchas aplicaciones. El motor BLDC tiene ventajas de ahorro de energía en comparación con otros tipos de motores.

P: ¿Cuál es el propósito de un motor CC sin escobillas?

R: Los usos más comunes de los motores CC sin escobillas en ingeniería industrial son el control de movimiento, actuadores lineales, servomotores, actuadores para robots industriales, motores de accionamiento de extrusoras y accionamientos de alimentación para máquinas herramienta CNC.

P: ¿Cuánto duran los motores de CC sin escobillas?

R: 10,000 horas. Utilizados en equipos médicos, los motores de CC sin escobillas tienen una vida útil de 10 {3}} horas, frente a las 2 000-5 000 horas de vida útil de un motor con escobillas típico. Los motores CC sin escobillas también tienen una velocidad máxima que no está limitada por una gran cantidad de polos.

P: ¿Qué controla un motor de CC sin escobillas?

R: Los motores BLDC cuentan con control de circuito cerrado, generalmente a través de un sensor de efecto Hall o mediante la detección de EMF inverso. La salida rotacional se puede controlar con un alto grado de precisión variando la velocidad de la secuencia de la bobina.

P: ¿Son los motores sin escobillas más silenciosos?

R: A medida que las escobillas se desgastan, no crean polvo sino ruido causado por el roce contra el conmutador. Los motores sin escobillas tienen una vida útil más larga y son más limpios y silenciosos porque no tienen piezas que se froten o se desgasten durante el uso.

P: ¿Los motores sin escobillas necesitan mantenimiento?

R: Al igual que con los motores con escobillas normales, la suciedad se puede acumular dentro de un motor sin escobillas. No recomendamos el uso de spray para motores para limpiar los devanados dentro de la carcasa del motor (estator). Los corredores que usan spray para motor simplemente empeoran los problemas. En su lugar, utilice un cepillo pequeño y una ligera presión de aire para limpiar el interior del motor.

P: ¿Las baterías duran más con los motores sin escobillas?

R: Como no hay cepillos que rocen contra nada, no se pierde energía debido a la fricción. Eso significa que los motores sin escobillas son más eficientes energéticamente que los taladros con escobillas y pueden funcionar con baterías hasta un 50 por ciento más.

P: ¿Por qué los motores CC sin escobillas tienen 3 cables?

R: Los motores de CC sin escobillas tienen 3 cables porque normalmente tienen 3-devanados de fase dentro del motor. Estas 3 fases se utilizan para controlar la rotación del motor y generar un campo magnético para hacer girar el motor. Los 3 cables proporcionan una conexión a cada una de estas fases, permitiendo alimentarlas y controlarlas.

P: ¿Se puede controlar la velocidad de un motor CC sin escobillas?

R: En un motor de CC sin escobillas, la relación entre el voltaje aplicado y el par de carga determina la velocidad de rotación. Esto significa que, al utilizar el motor, puede controlar la velocidad de rotación del motor cambiando el voltaje aplicado.

P: ¿Por qué mi motor sin escobillas hace tanto ruido?

R: En el motor sin escobillas, el imán permanente ingresa al entrehierro aproximadamente a lo largo de la dirección radial y genera fuerza radial en el estator y el rotor, lo que provoca vibración y ruido electromagnéticos.

P: ¿Se puede reparar un motor sin escobillas?

R: Los motores sin escobillas también se pueden reconstruir para mantenerlos funcionando durante años de diversión de alto rendimiento. Los rodamientos son el punto de falla típico de los motores sin escobillas. Los rodamientos defectuosos generalmente hacen que el motor se caliente y pueden reducir el rendimiento y el tiempo de funcionamiento.

P: ¿Cuestan más los motores sin escobillas?

R: Dado que los motores sin escobillas requieren componentes electrónicos más sofisticados, el costo total de un motor sin escobillas es mayor que el de un motor con escobillas.

P: ¿Un motor de CC sin escobillas funcionará con CA?

R: Los motores sin escobillas pueden utilizar tanto CC de bajo voltaje como CA de alto voltaje. Si el controlador del motor BLDC está conectado a CA, el controlador convierte CA en CC para que el motor funcione. Si se introduce CC, no es necesario convertir el controlador del motor sin escobillas. La energía CA de alto voltaje es fácil de obtener y puede proporcionar energía al motor.

P: ¿Por qué los motores sin escobillas son más silenciosos?

R: La fricción y los arcos eléctricos entre las escobillas y las placas del conmutador en los motores con escobillas producen un ruido sustancial en el motor. En los motores sin escobillas, la función de conmutación la realiza un circuito electrónico, lo que da como resultado un funcionamiento mucho más silencioso.

Somos fabricantes profesionales de motores de CC sin escobillas en China desde hace más de 15 años, especializados en ofrecer productos personalizados de alta calidad. Le damos una calurosa bienvenida a la venta al por mayor de motores de CC sin escobillas a granel disponibles aquí desde nuestra fábrica.

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