El funcionament del motor elèctric sense escombretes es basa en accionaments elèctrics que creen un camp magnètic giratori. Actualment, hi ha diversos tipus de dispositius amb diferents característiques. Amb el desenvolupament de les tecnologies i l'ús de nous materials, caracteritzats per una força coercitiva elevada i un nivell suficient de saturació magnètica, es va fer possible obtenir un camp magnètic fort i, com a resultat, estructures de vàlvules d'un nou tipus, en les quals no hi ha bobinatge als elements del rotor ni al motor d'arrencada. L'ús generalitzat d'interruptors de tipus semiconductors amb una gran potència i un cost raonable ha accelerat la creació d'aquests dissenys, ha facilitat l'execució i ha eliminat moltes dificultats de commutació.
Principi de funcionament
L'augment de la fiabilitat, la disminució del preu i la producció més fàcil està assegurat per l'absència d'elements de commutació mecànics, bobinatge del rotor i imants permanents. Al mateix temps, és possible un augment de l'eficiència a causa d'una disminuciópèrdues per fricció en el sistema de col·lectors. El motor sense escombretes pot funcionar amb corrent alterna o continu. Aquesta darrera opció té una semblança notable amb els motors de col·leccionista. El seu tret característic és la formació d'un camp magnètic giratori i l'aplicació d'un corrent polsat. Es basa en un interruptor electrònic, que augmenta la complexitat del disseny.
Càlcul de la posició
Els polsos es generen al sistema de control després d'un senyal que reflecteix la posició del rotor. El grau de tensió i subministrament depèn directament de la velocitat de gir del motor. Un sensor a l'arrencada detecta la posició del rotor i proporciona un senyal elèctric. Juntament amb els pols magnètics que passen a prop del sensor, l'amplitud del senyal canvia. També existeixen tècniques de posicionament sense sensors, com ara punts de pas de corrent i transductors. PWM als terminals d'entrada proporciona retenció de tensió variable i control de potència.
Per a un rotor amb imants permanents, l'alimentació de corrent no és necessària, de manera que no hi ha pèrdua en el bobinat del rotor. El motor tornavís sense escombretes presenta una baixa inèrcia a causa de l'absència de bobinatges i un commutador mecanitzat. Així, es va poder utilitzar a altes velocitats sense espurnes i soroll electromagnètic. Els corrents elevats i la dissipació de calor més fàcil s'aconsegueixen col·locant circuits de calefacció a l'estator. També val la pena destacar la presència d'una unitat electrònica integrada en alguns models.
Elements magnètics
La posició dels imants pot ser diferent segons la mida del motor, per exemple, als pols o al voltant de tot el rotor. La creació d'imants d' alta qualitat amb més potència és possible mitjançant l'ús de neodimi en combinació amb bor i ferro. Malgrat l' alt rendiment, el motor de tornavís d'imant permanent sense escombretes té alguns inconvenients, com ara la pèrdua de característiques magnètiques a altes temperatures. Però són més eficients i no tenen pèrdues en comparació amb les màquines que tenen bobinatges en el seu disseny.
Els polsos inversors determinen la velocitat de rotació del mecanisme. Amb una freqüència de subministrament constant, el motor funciona a una velocitat constant en un bucle obert. En conseqüència, la velocitat de rotació varia en funció del nivell de freqüència de potència.
Característiques
El motor de la vàlvula funciona en els modes establerts i té la funcionalitat d'un raspall analògic, la velocitat del qual depèn de la tensió aplicada. El mecanisme té molts avantatges:
- cap canvi en la magnetització i la fuita de corrent;
- correspondència de la velocitat de gir i el propi parell;
- la velocitat no està limitada per la força centrífuga que afecta el col·lector i l'enrotllament rotatiu;
- sense necessitat de commutador i bobinatge de camp;
- Els imants utilitzats són lleugers imida compacta;
- parell alt;
- saturació i eficiència energètica.
Utilitzar
El motor sense escombretes de CC d'imant permanent es troba principalment en dispositius amb una potència de 5 kW. En equips més potents, el seu ús és irracional. També val la pena assenyalar que els imants d'aquest tipus de motors són especialment sensibles a altes temperatures i camps forts. Les opcions d'inducció i de raspall no tenen aquests inconvenients. Els motors s'utilitzen àmpliament en motocicletes elèctriques, accionaments de cotxes a causa de l'absència de fricció al col·lector. Entre les característiques, cal destacar la uniformitat de parell i corrent, que garanteix la reducció del soroll acústic.
