Motores Brushless

Bueno, en este articulo vamos a enseñar como funciona un motor Brushless (Sin escobillas).

Vamos a empezar por lo más básico, trabajamos en corriente continua, por lo tanto: ¿Cómo funciona un motor eléctrico de corriente continua? Un motor eléctrico sencillo de corriente continua se mueve debido a que existe un campo electromagnético que atrae el lado opuesto del rotor hasta que llega a una determinada posición donde unas escobillas (1 y 2) en contacto con el positivo y tierra cambian la polaridad para que de nuevo sea atraído el lado opuesto del rotor y así crear un movimiento continuo.

Problema de las escobillas:
En motores grandes: Ningún problema, todo funciona perfectamente con un gran rendimiento ya que el rozamiento es despreciable.
En motores pequeños: Las escobillas, ejerciendo un rozamiento mínimo hacen que disminuya de gran forma el rendimiento e impiden realizar motores pequeños de mucha potencia.

Por lo tanto, para un proyecto como el nuestro donde necesitamos motores pequeños, vamos a tener que eliminar las escobillas.

Existen comercialmente motores sin escobillas, no dejan de ser maquinas eléctricas normales pero, ¿Que ocurre con las máquinas eléctricas? Que funcionan con corriente alterna y nuestra batería entrega corriente continua. Vamos a tener que conseguir corriente alterna para que funcionen estos motores (Lo ideal es que fuera sinusoidal, aunque en la practica se utilizarán PWM (Pulsos de Anchura Modulada)). Aquí es donde entran en juego los variadores o ESC's. Nota: Suele utilizarse trifásica para este tipo de motores.

   Detalle del rotor y estátor de un motor brushless

Estos motores sin escobillas permiten que consigamos un gran rendimiento y una gran potencia a cambio de un gran consumo. Debido a esto, tenemos que utilizar baterías Lypo (Polímero de litio), son baterías con poca densidad de energía en comparación con otras pero con una característica única, pueden entregar muchísima potencia ya que los motores brushless necesitan del orden de 10 A a 11 v.

Kv, la característica básica de un motor brushless:
Esta constante (Es casi una constante) significa simplemente la cantidad de vueltas (RPM) que da el motor por cada voltio de continua aplicado al ESC (A máxima potencia). Es decir que si a un motor de 1100 Kv le aplicamos 11,1v  funcionará a 12210 RPM como máximo (Con el ESC se puede disminuir). Esta es su velocidad nominal y nunca subirá más velocidad a no ser que aumentemos la diferencia de potencial (Voltaje).

¿Dónde se compran los motores brushless?
Se compran en tiendas de RC como, por ejemplo www.hobbyking.com (Página donde hemos hecho el pedido)


Ventajas:
  • Mayor eficiencia (menos perdida por calor)
  • Mayor rendimiento (mayor duración de las baterías para la misma potencia)
  • Menor peso para la misma potencia
  • Requieren menos mantenimiento al no tener escobillas
  • Relación velocidad/par motor es casi una constante
  • Mayor potencia para el mismo tamaño
  • Mejor disipación de calor
  • Rango de velocidad elevado al no tener limitación mecánica.
  • Menor ruido electrónico (menos interferencias en otros circuitos)
Desventajas:
  • Mayor costo de construcción
  • El control es mediante un circuito caro y complejo
  • Siempre hace falta un control electrónico para que funcione (ESC's), que a veces duplica el costo

Ahora, os dejo un vídeo donde un chico desempaqueta un motor y un ESC y los conecta para demostrar como funciona:
 

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