¿Qué son los motores sin escobillas con sensor?

En la tecnología de motores de rápida evolución de hoy en día, los motores sin escobillas con sensores se están convirtiendo cada vez más en los componentes de potencia centrales de muchos dispositivos de alta precisión y alto rendimiento debido a sus ventajas técnicas únicas.

Un motor sin escobillas con sensores, denominado completamente como "motor sin escobillas con sensores de posición", es un tipo de motor que incorpora elementos adicionales de detección de posición, como sensores Hall o codificadores, además de los diseños tradicionales de motores sin escobillas. Mientras que los motores sin escobillas eliminan las pérdidas por fricción al utilizar conmutación electrónica en lugar de escobillas mecánicas, la característica "con sensores" permite al motor detectar con precisión la posición en tiempo real del rotor, lo que permite un control de operación más inteligente y eficiente.

El funcionamiento de un motor sin escobillas con sensores se basa en la estrecha cooperación entre los sensores y el sistema de conmutación electrónica. Tomando como ejemplo los sensores Hall, estos se instalan en el estator del motor para detectar la información de posición de los imanes permanentes del rotor en tiempo real y enviar señales de vuelta al controlador del motor. El controlador luego controla con precisión la dirección y la magnitud de la corriente en los devanados del estator en función de estas señales recibidas, asegurando que el rotor gire de manera estable en la dirección deseada y a la velocidad deseada. Este sistema de "retroalimentación-sensación-control" en bucle cerrado mejora significativamente la precisión y estabilidad del control en comparación con los motores sin escobillas sin sensores, que estiman la posición del rotor únicamente en función de la EMF de retroceso.

Debido a que puede obtener la posición del rotor en tiempo real, los motores sin escobillas con sensores sobresalen en la regulación de velocidad y el posicionamiento. Por ejemplo, en los accionamientos de las articulaciones de robots industriales, pueden lograr un posicionamiento preciso de hasta ±0.01 mm, cumpliendo con las demandas de operaciones de precisión.

Incluso a bajas velocidades, los motores sin escobillas con sensor mantienen un funcionamiento suave, evitando problemas como el temblor y la pérdida de pasos. En las impresoras 3D, por ejemplo, el uso de motores sin escobillas con sensor para la alimentación de filamento asegura una entrega de material estable a velocidades muy bajas, manteniendo así la calidad de impresión.

Cuando hay un cambio repentino en la carga, los motores sin escobillas con sensores pueden ajustar la velocidad y el par en milisegundos. En escenarios como cambios de dirección rápidos en drones o aceleración instantánea en herramientas eléctricas, pueden responder rápidamente a los comandos de control, mejorando el rendimiento del dispositivo.

El control preciso de corriente reduce las pérdidas de energía, lo que permite que los motores sin escobillas con sensor funcionen de manera eficiente en todo el rango de velocidad. En comparación con las soluciones sin sensor, esto puede mejorar la eficiencia energética en un 10%-15%.