Vantagens dos motores DC sem escova (BLDC)

Motores DC sem escova (BLDC) oferecem simplicidade na construção, confiabilidade na operação e facilidade de manutenção devido à ausência de comutador, escovas ou anéis coletores, em comparação aos motores CA e CC tradicionais. Em comparação com motores de indução de gaiola de esquilo, o BLDC demonstra simplicidade comparável em construção e confiabilidade. Em potências abaixo de 300W, o BLDC apresenta maior eficiência, cerca de 10% a 20% superior a motores de especificações semelhantes equipados com reguladores comutadores. Além disso, o BLDC supera os motores de indução em termos de eficiência.

Limitações do Square Wave Drive

No entanto, o BLDC normalmente emprega acionamento de onda quadrada, contando com sensores Hall para detectar a posição do rotor e reforçar a comutação. Embora esta abordagem seja simples e econômica, amplamente utilizada em aplicações de veículos elétricos, a transmissão por onda quadrada leva a picos de corrente durante a comutação, resultando em ondulação de torque significativa e pior desempenho de ruído, tornando difícil estender sua aplicação a eletrodomésticos. Em contrapartida, o acionamento senoidal pode evitar picos de corrente durante a comutação, embora com redução no torque máximo, oferecendo vantagens significativas no desempenho de ruído.

Potencial de acionamento sinusoidal

Normalmente, os motores síncronos de ímã permanente (PMSM) são controlados usando DSP e exigem codificadores ópticos para detecção precisa da posição do rotor, permitindo controle de alta precisão, mesmo para sistemas servo. No entanto, tais soluções acarretam custos mais elevados, enquanto os eletrodomésticos são altamente sensíveis ao preço e algumas aplicações têm baixos requisitos de desempenho. Portanto, a solução proposta de usar geradores PWM integrados a microcontroladores de 8 bits para acionamento senoidal possui um potencial de mercado significativo.

Princípio de funcionamento do acionamento sinusoidal

Geralmente, o campo magnético do entreferro de um motor DC sem escovas acionado por formas de onda senoidais exibe uma forma de onda senoidal ou uma forma de onda de campo eletromagnético com componentes harmônicos elevados introduzidos. O estator do motor normalmente adota enrolamento distribuído, resultando em um EMF traseiro senoidal. Três sensores Hall são fixados no estator do motor, cada um emitindo um sinal de transição a cada ângulo elétrico de 60°, servindo como sinais de dados síncronos para a forma de onda senoidal, garantindo que não haja acúmulo de desvio.