Motores BLDC – O que você precisa saber?

Os Motores BLDC (ou Brushless DC motor ) são constituídos de ímãs permanentes ligados a um eixo ou um cilindro

Os Motores BLDC (ou Brushless DC motor ) são constituídos de ímãs permanentes ligados a um eixo ou um cilindro rotativo, que são empurrados e/ou puxados por campos eletromagnéticos dos enrolamentos elétricos que, por sua vez, são gerenciados por um controlador eletrônico de velocidade (bldc controlador).

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Eles diferem dos motores DC convencionais que utilizam escovas de contato elétrico (Brushed) deslizando sobre comutadores eletromecânicos para energizar os campos magnéticos.

Nos motores brushless dc BLDC a energia elétrica é convertida em energia mecânica pelas forças de atração (e repulsão) magnética entre os magnetos permanentes do rotor e o campo magnético rotativo induzido pelas bobinas eletromagnéticas do estator.

BLDC

Vista em Corte de Um Motor BLDC 3 fases – Imagem de https://www.electroschematics.com/hdd-bldc-motor/

Como não possuem escovas, a comutação nos motores BLDC é feita eletronicamente. As bobinas (eletroímãs) assumem o papel de estator e os magnetos (ímãs permanentes) funcionam como rotor girando no centro, ou em torno, do estator.

O rotor de um motor BLDC consiste em um número par de peças de ímãs permanentes. Um par de polos no rotor é definido por dois ímãs que são instalados em orientação magnética inversa, um em relação ao outro, com referência ao estator. O número de pares de polos magnéticos do rotor afeta tanto o tamanho do passo quanto a ondulação do torque do motor. Mais pares de polos resulta passos menores e menor ondulação de torque.

Algumas características

Um exemplo típico de motor BLDC é o motor das ventoinhas usadas para refrigerar os processadores e a fonte de alimentação dos computadores.

Os Brushless são motores síncronos alimentados por um Driver de 24V ou 48V e possuem uma vida útil muito mais longa do que os tradicionais motores escovados devido à ausência de desgaste das escovas. Para um motor corrente contínua escovado, a previsão de vida útil é de 600 horas. Já um motor BLDC possui cerca de 10.000 horas de vida.

Podem ser monofásicosbifásicos ou trifásicos, porém os trifásicos são os mais comuns. Estes recebem energia trifásica no estator e fornece energia mecânica ao eixo. Isto significa que o campo magnético gerado pelo estator e o campo magnético gerado pelo rotor possuem a mesma frequência, ou seja, giram em sincronia e não é observado o escorregamento normalmente visto em motores de indução.

Esses motores são atuadores eletromecânicos que convertem sinal digital pulsado em um movimento mecânico discreto. São muito utilizados em aplicações de controle industrial, robótica e instrumentação eletrônica e oferecem a possibilidade de se controlar sua velocidade, direção e ângulo com precisão extrema.

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Motores BLDC    X   Motores DC

Os motores BLDC são considerados mais eficientes do que os motores de corrente contínua. Isso significa que para a mesma potência de entrada, os Motores Brushless converterão mais energia elétrica em energia mecânica do que um motor DC escovado, principalmente devido à ausência de atrito das escovas.

Os motores sem escova são cada vez mais populares em setores como automotivo (principalmente veículos elétricos – EV), eletrodomésticos e indústria, porque, como o próprio nome indica, não precisa das escovas (utilizadas em motores tradicionais), que tendem a se desgastar e as substituem por um dispositivo eletrônico que melhora sua confiabilidade e durabilidade.

Em geral, para qualquer aplicação onde se tenha um motor CC com escovas sendo empregado, pode-se, facilmente, substituí-lo por um motor BLDC, proporcionando a mesma potência, com a vantagem de tamanho e peso reduzidos em relação ao motor original.

Os motores BLDC da Kalatec são, portanto, a escolha ideal para aplicações que exijam alta confiabilidade, alta eficiência e alta relação potência-volume. São também considerados motores de alto desempenho, capazes de fornecerem grandes quantidades de torque sobre uma vasta gama de velocidades, pois proporcionam alta densidade de potência e vida-longa para aplicações que requerem controle de velocidade.

Além disso, um motor BLDC pode ser menor e mais leve que um motor convencional, de escova, com a mesma potência, tornando-o ideal para aplicações onde o espaço é escasso.

Características dos Motores Brushless DC:

  • Alimentação: 12V,24V, 36V  ou 48 V
  • Controle Analógico: 0-5V (Modo velocidade  Start/Stop)
  • Malha fechada para controle de velocidade
  • Motor de 3 fases com 08 polos
  • Torque:  21mNm (K-22BL45) a 2.1Nm (K-86BL125)
  • Torque de Pico: 6,3Nm
  • Rotação Nominal: 3000 RPM
  • Potência real: 3,4 a 660 Watts
  • Marca do sensor Hall:  Honeywell
  • Grau de Proteção: IP30
  • Temperatura de Operação: -15 a +50 Graus Celsius

Quais as principais vantagens

Entre as vantagens dos Motores BLDC está sua alta eficiência, a capacidade de eliminar desgastes e perdas de energia, manutenção reduzida e muitos outros benefícios em comparação aos motores CC escovados e motores de indução, incluindo melhor velocidade em comparação ao torque, ausência de ionização do comutador, menor interferência eletromagnética (EMI), resposta dinâmica mais rápida, operação silenciosa e maiores faixas de velocidade, sendo, por isso, perfeitos para a aplicação em alta velocidade, como ferramentas elétricas e sopradores sem escova.

Motor BLDC 660W

Outra grande vantagem é a controlabilidade. Os Motores BLDC Kalatec podem ser controlados utilizando mecanismos de feedback para administrar com precisão a velocidade de rotação desejada. O controle de precisão, por sua vez, reduz o consumo de energia e geração de calor, e, nos casos em que os motores são alimentados por bateria, aumentam sua vida útil.

Além disso, a proporção de torque fornecida em relação ao tamanho do motor é maior, tornando-o uma boa opção para aplicações como máquinas de lavar e EV, onde se exige alta potência, mas tamanho e peso compactos.

Isso significa que para a mesma potência de entrada, os motores Brushless convertem mais energia elétrica em energia mecânica em comparação a um motor DC escovado.

Portanto, os Motores BLDC podem ser considerados equipamentos ecológicos graças à sua alta eficiência, que reduz o consumo energético. Possuem maior durabilidade e menos peso, por serem mais compactos. E, por fim, abranda o ambiente acústico, por terem um funcionamento mais suave e silencioso que os motores convencionais, melhorando sensivelmente o local de trabalho.

Fonte: https://blog.kalatec.com.br/

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