Estructura de un motor de CC

La estructura de control de un motor de CC sin escobillas: un motor de CC sin escobillas es un tipo de motor síncrono, lo que significa que la velocidad del rotor se ve afectada por la velocidad del campo magnético giratorio del estator y el número de polos del rotor (P), N=120f/P. Con un número fijo de polos del rotor, cambiar la frecuencia del campo magnético giratorio del estator cambia la velocidad del rotor. Un motor de CC sin escobillas es esencialmente un motor síncrono con control electrónico adicional (controlador). Controla la frecuencia del campo magnético giratorio del estator y devuelve la velocidad del rotor al centro de control para una corrección repetida, con el objetivo de lograr características cercanas a las de un motor de CC. En otras palabras, un motor de CC sin escobillas puede mantener una determinada velocidad del rotor dentro de su rango de carga nominal incluso cuando la carga cambia.

Un controlador de CC sin escobillas incluye una sección de fuente de alimentación y una sección de control: la sección de fuente de alimentación proporciona energía trifásica-al motor, mientras que la sección de control convierte la frecuencia de alimentación de entrada según sea necesario. La sección de fuente de alimentación puede aceptar entrada directa de CC (normalmente 24 V) o entrada de CA (110 V/220 V). Si la entrada es CA, primero se debe convertir a CC mediante un convertidor. Ya sea que la entrada sea CC o CA, el voltaje CC debe primero convertirse en un voltaje trifásico mediante un inversor para accionar las bobinas del motor. El inversor normalmente consta de seis transistores de potencia (Q1-Q6) divididos en brazos superiores (Q1, Q3, Q5) y brazos inferiores (Q2, Q4, Q6), conectados al motor como interruptores para controlar el flujo de electricidad a través de las bobinas del motor. La unidad de control proporciona PWM (modulación de ancho de pulso) para determinar la frecuencia de conmutación de los transistores de potencia y el tiempo de conmutación del inversor. Los motores de CC sin escobillas generalmente requieren un control de velocidad que garantice que la velocidad permanezca estable en un valor establecido sin fluctuaciones significativas cuando cambia la carga. Por lo tanto, el motor está equipado con un sensor Hall que detecta el campo magnético, sirviendo como control de velocidad de bucle cerrado y también como base para el control de secuencia de fases. Sin embargo, esto sólo se utiliza para el control de velocidad y no se puede utilizar para el control de posicionamiento.