Usted preguntó acerca de los motores de CC sin escobillas, que normalmente están hechos con imanes permanentes. Sin embargo, para abordar su pregunta, sería útil observar primero los motores de inducción de CA trifásicos que se usan comúnmente en la industria. Si bien esos pueden pueden ser operados con un variador inversor para variar la velocidad, en el simple uso de la conexión de una red a una red trifásica, se activará con un par de torsión sustancial. Esto se debe a que los imanes en el rotor son electroimanes alimentados por corrientes inducidas, por lo que si el rotor no gira a la velocidad sincrónica de la línea, los "imanes" virtuales pueden migrar de manera rotativa a través del rotor físico: los imanes inducidos giran a la velocidad sincrónica de la línea , y el rotor físico que los aloja se "desliza" por detrás a medida que acelera, hasta que casi alcanza. (Nunca se pondrá al día mientras realiza el trabajo, sino que se mantendrá un ligero deslizamiento dependiendo del torque producido. Si el motor fuera el líder en la rotación, estaría operando como un generador, y conceptualmente si se desliza a una velocidad exactamente sincrónica ninguna energía fluiría en ninguna dirección).
En contraste, su motor tiene imanes permanentes fijos en su posición dentro de su rotor físico. No pueden "deslizarse" cuando no giran a una velocidad síncrona; esencialmente, solo produce un par útil cuando está conectado a una fuente de CA en múltiples fases a la misma velocidad a la que los polos pasan las bobinas (o posiblemente una relacionada armónicamente). Casi se podría pensar en este tipo de motor como un motor paso a paso con relativamente pocos pasos por rotación en un modo de microstep fino, y como un motor paso a paso si carece de par para superar la carga, vibrará en lugar de girar, no puede hacerlo de manera significativa. Gire más lento que la velocidad síncrona.
Como resultado, para conducir un motor BLDC, realmente necesita una electrónica de accionamiento que "encuentre" la posición del rotor y que coincida con la frecuencia de línea con la velocidad de rotación, acelerando hasta la velocidad deseada. Para motores de alta velocidad y alta carga, esto se suele hacer con sensores de efecto Hall para determinar directamente la posición del rotor. A velocidades más altas, es posible y más efectivo utilizar la detección de EMF posterior con la bobina de accionamiento. (Para los motores que arrancan con una carga mínima, por ejemplo, al conducir hélices de aeronaves modelo, puede ser posible que un algoritmo de arranque acelere el ciclo abierto del motor hasta una velocidad en la que la detección de EMF inversa empiece a funcionar, aunque esto no es del todo confiable. ).
Pero la unidad de "circuito abierto" de un motor BLDC en la ignorancia de la posición del rotor y la velocidad de rotación tiende a funcionar bastante mal para hacer el trabajo real. Usted puede, como una demostración de prueba de cableado, conectar un pequeño motor BLDC de CD-ROM a un controlador (potencialmente incluso algunos MCIO GPIO) y excitarlo con una onda cuadrada trifásica. Si la carga es lo suficientemente liviana, o potencialmente si gira el motor antes de que termine, puede terminar funcionando, pero tendrá un par muy bajo y, una vez forzado a alejarse de la velocidad síncrona, simplemente vibrará, no ejercerá un par útil para volver a sincronice la carga de la forma en que lo haría un motor de inducción por deslizamiento.
En resumen, si desea un motor que pueda producir un par útil para acelerar una carga a una rotación casi sincrónica con una frecuencia de línea fija, necesita un motor de inducción de CA; Si desea utilizar un motor BLDC, necesita una electrónica de accionamiento que varíe la frecuencia del variador para que coincida con la fase instantánea con el estado de rotación real del motor.
En términos de formas de onda de impulsión, la onda sinusoidal sería la más natural. En pequeños sistemas simples, la onda cuadrada funcionaría crudamente. La mayoría de los sistemas reales utilizan PWM para aproximarse a una onda sinusoidal en el promedio local.