Revolucionando los Motores Eléctricos: De escobillas a motor DC sin escobillas (BLDC)

El rango de motores eléctricos va desde motores de corriente alterna (AC) hasta motores de corriente directa (DC).  Al enfocarnos en los motores de corriente directa, que incluyen motores con escobillas y motores de corriente directa sin escobillas (BLDC), estas tecnologías representan la evolución histórica y los avances modernos en el diseño de motores eléctricos. 

Diseño y Operación de Motores

Un motor con escobillas se compone de cuatro partes esenciales: escobillas de carbono, un campo magnético o bobinado, un inducido y un conmutador.  Las escobillas transfieren corriente eléctrica, generando un campo magnético que rota el inducido.  Con el tiempo, las escobillas se desgastan y requieren mantenimiento.  Para superar estas limitaciones, los ingenieros inventaron los motores BLDC.  Los motores de corriente directa sin escobillas existen desde finales de los años 70 y han seguido evolucionando.  Los motores BLDC también se conocen como motores de conmutación electrónica (ECM o motores EC) y motores síncronos de corriente directa.  Un motor BLDC utiliza un rotor de imán permanente con un estator controlado electrónicamente para crear un campo magnético rotatorio, eliminando las escobillas y proporcionando un mejor control. 

Bobinado tipo Volador (Flyer)

Comparación de Tecnologías en los Motores 

La eliminación de las escobillas es solo un ejemplo de las ventajas de los motores BLDC. Cada tipo de motor tiene sus ventajas y desventajas.  Los motores con escobillas destacan por su diseño simple y confiable y su costo generalmente más bajo.  Sin embargo, tienen control limitado sobre la velocidad y el torque, además de generar más calor y fricción, lo que reduce la eficiencia y la vida útil del motor.  Por otro lado, los motores sin escobillas trabajan a menor temperaturas y de forma más silenciosa, lo que resulta en mayor eficiencia y una vida útil más larga. 

Estos motores también ofrecen más torque, control y precisión.  Las desventajas de los motores BLDC son su diseño más complejo y un costo inicial más alto.  Los motores BLDC generalmente requieren algún tipo de controlador de motor, lo que aumenta el costo y la complejidad.  En última instancia, el fabricante debe equilibrar el costo, las necesidades de rendimiento y el mantenimiento a largo plazo para seleccionar entre un motor con escobillas o sin escobillas. 

Bobinado tipo Aguja

Aplicaciones Industriales de los Motores BLDC 

Industria Automotriz

La industria automotriz ha demostrado las ventajas de usar motores BLDC sobre motores con escobillas.  Las aplicaciones automotrices notables incluyen bombas de combustible, bombas de agua, motores de sopladores y bombas de refrigerante.  Además de una vida útil más larga, los motores BLDC requieren menos energía, operan de manera más silenciosa y pueden proporcionar retroalimentación diagnóstica, algo extremadamente importante en todos los vehículos, especialmente en los eléctricos. 

Motor de automotriz

Aplicaciones en Herramientas Eléctricas

De manera similar, las herramientas eléctricas han estado haciendo la transición de motores con escobillas a motores sin escobillas.  El motor BLDC ha permitido la creación de taladros inalámbricos.  Anteriormente, las herramientas eléctricas eran todas de conexión con cable y funcionaban con corriente alterna.  Las herramientas eléctricas inalámbricas se han vuelto más potentes con un diseño más compacto para mayor eficiencia y mejor control de velocidad. 

Las herramientas eléctricas inalámbricas

Contribuciones de Odawara en los Motores BLDC 

El Grupo Odawara entregó sus primeras máquinas de producción a alto volumen para motores BLDC a finales de los años 80.  En 1989, Odawara proporcionó equipos de bobinado a un gran fabricante de motores para un motor soplador BLDC utilizado en dispositivos electrónicos, computadoras y placas de circuito.  También proporcionó equipos de bobinado para un nuevo motor ECM en 2004. 

Externos - Internos - Segmento

A lo largo de los años, el Grupo Odawara ha entregado cientos de sistemas BLDC.  Con nuestro extenso conocimiento de los motores sin escobillas, Odawara ha ayudado a los clientes a mejorar sus diseños.  Con la ayuda del Diseño para Manufactura (DFM), también hemos hecho que los motores sean más fáciles de producir en masa.  Estos hitos tecnológicos demuestran el compromiso de larga data de Odawara con el avance de las capacidades de fabricación de motores BLDC en múltiples industrias y aplicaciones. 

 

La evolución de los motores con escobillas a los motores de corriente directa sin escobillas representa un avance significativo en la tecnología de motores eléctricos, con cada tipo ofreciendo ventajas diferentes según la aplicación.  Desde finales de los años 80, Odawara ha desempeñado un papel fundamental en esta transformación al desarrollar máquinas de producción en volumen y equipos especializados de bobinado para motores BLDC.  La industria automotriz y de herramientas eléctricas demuestran el desarrollo continuo de los motores BLDC.