Motores "sem escovas" versus "com escovas"

[RogerPro]

Alguns esclarecimentos sobre os "motores sem escovas" versus "motores com escovas".
Usam tecnologias completamente diferentes.

Há 2 tipos de motores Brushless, os inrunner e os outrunner.

A rotação destes motores é calculada em KVs, ou seja, milhares de voltas por minuto por cada VOLT aplicado.
Motor de 1500 Kvs a 6 volts = 1500x6 = 9000 rotações por minuto

Os inrunner têm o rotor no centro da bobinagem e este tipo de motor atinge mais rotação que o outrunner cujo rotor é exterior, sendo a bobinagem central.
Motores com poucas voltas na bobinagem apresentam altas rotações e menos torque, também suportam menos voltagem porque rapidamente atingem o limite físico da rotação e saturação dos fluxos magnéticos.
Os motores com mais voltas apresentam mais força e menos rotação e admitem mais voltagem.

Inrunner = High speed, low torque
Outrunner = Low speed, high torque

Uma característica presente em 99% dos motores brushless é usarem rolamentos em vez de casquilhos, o que lhes dá uma longa vida e performance, basta lubrificar.
A eficiência de um motor brushless pode ir até aos 90% ou mais, contra os 70% de um de escovas, e um de escovas para ter esta eficiência já tem que ser um motor muito bom.
Os de escovas têm sempre o forte atrito destas, têm uma curva de resposta fraca e com o tempo as escovas precisam de ser substituídas.
A resposta de um brushless é linear e rápida, e muitas vezes é influenciada pela qualidade do variador que tem que ser especial (trifásico, 3 fases).
Dentro dos motores brushless ainda há outra coisa importante, é o numero de pólos, nos inrunner varia entre 2 a 8 pólos, os pólos são o número de ímanes ou secções que o íman no rotor apresenta, os mais rápidos são os de 2 pólos. O número de pólos influencia o "timing" do motor e a força.
Os Outrunner apresentam-se com 4 pólos para cima.

Existe um novo tipo de motor que são os híbridos que é um misto de outrunner com a carcaça rotatório protegida, fica parecido com um inrunner.
Todos os Brussless têm 3 fios de ligação (3 fases) e alguns têm mais uns extras que são sensores que se ligam a variadores especiais que ajustam o timing e servem para sincronizar a rotação, indicam ao variador a posição do rotor (dos ímans)
A relação peso/potência de um brushless é sempre menor que um de escovas, um brushless com um tamanho mais pequeno consegue ser sempre mais potente que um de escovas com maior tamanho.

Ex:
Brushless 250 gramas= 1000 watts
Escovas 250 gramas= 400 watts

Dentro dos brushless existem 2 tipos de bobinagem, esta pode ser feita em estrela ou triângulo, uma dá força, a outra velocidade.
Num motor de escovas quando aumentamos a rotação (voltagem), aumenta o atrito das escovas, mais fricção, aumenta o calor nas escovas, reduz o rendimento, aumenta as faiscas, produzem interferências.
Nos brushless aumentando a rotação, aumenta o rendimento.
Escovas = max rpm, 30.000 a 40.000
Brushless = max rpm, 100.000 ou mais, limitada pela qualidade dos rolamentos e ímans.

A variação da velocidade de um motor de escovas é feita variando a voltagem ou frequência que lhe é aplicada, a variação de velocidade num motor brushless é feita de várias maneiras, devido a complexidade do variador electrónico, este varia em voltagem, frequência de comutação, tempo de comutação, (timing e pwm).
O conhecimento do timing de um motor brushless é essencial na programação do variador (besc) a usar, normalmente baixo nos inrunners (0 graus a 15) e alto nos outrunners (15graus, 30 para cima)
Com esta comutação electrónica o variador consegue utilizar a electricidade de uma forma mais rentável e gerir melhor o consumo.
Alterando o timing aconselhado pelo fabricante consegue-se atingir maior rotação, mas aumenta o consumo e pode aquecer mais o motor.