Estrutura de um motor DC

A estrutura de controle de um motor DC sem escovas: Um motor DC sem escovas é um tipo de motor síncrono, o que significa que a velocidade do rotor é afetada pela velocidade do campo magnético giratório do estator e pelo número de pólos do rotor (P), N=120f/P. Com um número fixo de pólos do rotor, a alteração da frequência do campo magnético rotativo do estator altera a velocidade do rotor. Um motor DC sem escovas é essencialmente um motor síncrono com controle eletrônico adicional (driver). Ele controla a frequência do campo magnético giratório do estator e devolve a velocidade do rotor ao centro de controle para correção repetida, visando atingir características próximas a um motor CC. Em outras palavras, um motor DC sem escovas pode manter uma certa velocidade do rotor dentro de sua faixa de carga nominal, mesmo quando a carga muda.

Um driver CC sem escova inclui uma seção de fonte de alimentação e uma seção de controle: a seção de fonte de alimentação fornece energia trifásica ao motor, enquanto a seção de controle converte a frequência de alimentação de entrada conforme necessário. A seção da fonte de alimentação pode aceitar entrada CC direta (normalmente 24 V) ou entrada CA (110 V/220 V). Se a entrada for CA, ela deverá primeiro ser convertida em CC por um conversor. Quer a entrada seja CC ou CA, a tensão CC deve primeiro ser convertida em uma tensão trifásica por um inversor para acionar as bobinas do motor. O inversor normalmente consiste em seis transistores de potência (Q1-Q6) divididos em braços superiores (Q1, Q3, Q5) e braços inferiores (Q2, Q4, Q6), conectados ao motor como interruptores para controlar o fluxo de eletricidade através das bobinas do motor. A unidade de controle fornece PWM (Modulação por Largura de Pulso) para determinar a frequência de chaveamento dos transistores de potência e o tempo de comutação do inversor. Os motores CC sem escovas geralmente requerem controle de velocidade que garante que a velocidade permaneça estável em um valor definido, sem flutuações significativas quando a carga muda. Portanto, o motor é equipado com um sensor Hall que detecta o campo magnético, servindo como controle de velocidade em malha fechada e também como base para controle de sequência de fases. No entanto, isto é usado apenas para controle de velocidade e não pode ser usado para controle de posicionamento.