Diez hechos y tendencias importantes en el control de motores:
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Con el avance continuo de la tecnología, la integración domina constantemente el panorama de los mercados de control de motores. Los motores de CC sin escobillas (BLDC) y los motores síncronos de imanes permanentes (PMSM), que abarcan varios tamaños y densidades de potencia, están reemplazando rápidamente las configuraciones tradicionales de motores de inducción de CA/CC y CA con escobillas.
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Los motores CC sin escobillas/motores síncronos de imanes permanentes comparten una estructura mecánica casi idéntica, diferenciándose principalmente en la disposición de los devanados del estator. A pesar de ello, ambos tipos oponen sus estatores a los imanes del motor. Estos motores destacan por ofrecer un par elevado a bajas velocidades, lo que los hace muy adecuados para aplicaciones de servomotores.
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A diferencia de los motores con escobillas, los motores CC sin escobillas y los motores síncronos de imanes permanentes funcionan sin necesidad de escobillas ni conmutadores, lo que mejora su eficiencia y confiabilidad.
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Al aprovechar algoritmos de control de software en lugar de escobillas y conmutadores mecánicos, los motores CC sin escobillas y los motores síncronos de imanes permanentes se accionan con mayor eficiencia.
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Caracterizados por un diseño mecánico sencillo, los motores CC sin escobillas y los motores síncronos de imanes permanentes cuentan con devanados electromagnéticos en sus estatores no giratorios, con rotores compuestos por imanes permanentes. El estator, ya sea interno o externo, se opone constantemente a los imanes. Sin embargo, mientras el estator permanece estacionario, el rotor es el componente en perpetuo movimiento (rotación).
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Disponibles con 1, 2, 3, 4 o 5 fases, los motores de CC sin escobillas mantienen su esencia sin escobillas a pesar de las variaciones en la nomenclatura y los algoritmos de accionamiento.
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Ciertos motores de CC sin escobillas están equipados con sensores para facilitar la detección de la posición del rotor. Aprovechando estos sensores (sensores Hall o codificadores), los algoritmos de control de software ayudan a la conmutación o rotación del motor, especialmente en casos que exigen un arranque con carga alta.
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En escenarios donde los motores Brushless DC carecen de sensores de posición del rotor, entran en juego los modelos matemáticos. Estos modelos representan algoritmos sin sensores, en los que el propio motor funciona como sensor.
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Los motores CC sin escobillas y los motores síncronos de imanes permanentes ofrecen ventajas sistémicas sustanciales sobre los motores con escobillas. Al emplear esquemas de conmutación electrónica, estos motores logran mejoras de eficiencia energética que van del 20% al 30%.
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El panorama contemporáneo es testigo de una demanda creciente de velocidades de motor variables en diversos productos. Para satisfacer esta necesidad, los motores necesitan modulación de ancho de pulso (PWM) para el ajuste de la velocidad, lo que permite un control preciso tanto de la velocidad como del par del motor, lo que facilita las aplicaciones de velocidad variable.
