Ventajas de los motores CC sin escobillas (BLDC)

Motores CC sin escobillas (BLDC) Ofrecen simplicidad en la construcción, confiabilidad en la operación y facilidad de mantenimiento debido a la ausencia de conmutador, escobillas o anillos colectores, en comparación con los motores tradicionales de CA y CC. En comparación con los motores de inducción de jaula de ardilla, BLDC demuestra una simplicidad de construcción y confiabilidad comparables. Con potencias de salida inferiores a 300 W, BLDC muestra una mayor eficiencia, alrededor de 10% a 20% más que los motores de especificaciones similares equipados con reguladores de conmutador. Además, BLDC supera a los motores de inducción en términos de eficiencia.

Limitaciones de Square Wave Drive

Sin embargo, BLDC normalmente emplea un accionamiento de onda cuadrada, confiando en sensores Hall para detectar la posición del rotor y aplicar la conmutación. Si bien este enfoque es simple y rentable, y se usa ampliamente en aplicaciones de vehículos eléctricos, el accionamiento de onda cuadrada genera picos de corriente durante la conmutación, lo que resulta en una importante fluctuación del par y un peor rendimiento de ruido, lo que dificulta extender su aplicación a los electrodomésticos. Por el contrario, el accionamiento sinusoidal puede evitar picos de corriente durante la conmutación, aunque con una reducción del par máximo, lo que ofrece ventajas significativas en el rendimiento acústico.

Potencial de accionamiento sinusoidal

Normalmente, los motores síncronos de imanes permanentes (PMSM) se controlan mediante DSP y requieren codificadores ópticos para una detección precisa de la posición del rotor, lo que permite un control de alta precisión, incluso para sistemas servo. Sin embargo, estas soluciones conllevan costes más elevados, mientras que los electrodomésticos son muy sensibles al precio y algunas aplicaciones tienen requisitos de rendimiento bajos. Por lo tanto, la solución propuesta de utilizar generadores PWM integrados con microcontroladores de 8 bits para accionamiento sinusoidal tiene un importante potencial de mercado.

Principio de funcionamiento del accionamiento sinusoidal

Generalmente, el campo magnético del entrehierro de un motor CC sin escobillas impulsado por formas de onda sinusoidales exhibe una forma de onda sinusoidal o una forma de onda de campo electromagnético con componentes armónicos elevados introducidos. El estator del motor normalmente adopta un devanado distribuido, lo que da como resultado una FEM inversa sinusoidal. Se fijan tres sensores Hall en el estator del motor, cada uno de los cuales emite una señal de transición cada ángulo eléctrico de 60°, sirviendo como señales de datos síncronas para la forma de onda sinusoidal, asegurando que no se acumule desviación.