Motores de engrenagem DC de escova: o batimento cardíaco de muitos dispositivos

Motores de engrenagem DC de escova , ou motores de engrenagem CC escovados, são componentes tradicionais, mas versáteis, amplamente utilizados em várias aplicações que variam de brinquedos e eletrodomésticos a equipamentos industriais. Esses motores existem há décadas e sua popularidade decorre de sua simplicidade, confiabilidade e custo-efetividade.

Os motores de engrenagem CC escovados consistem em vários componentes -chave: um estator, um rotor, pincéis, um comutador e uma caixa de câmbio. O estator, normalmente feito de ímãs permanentes ou bobinas eletromagnéticas, cria um campo magnético fixo. O rotor, compreendendo bobinas enroladas em torno de uma armadura, gira nesse campo. Os pincéis, fixados em uma extremidade do estator, servem como contatos elétricos que transferem corrente para as bobinas do rotor através do comutador.

O comutador é um interruptor mecânico conectado ao eixo do rotor, com segmentos que fazem e quebram contato com os pincéis à medida que o rotor gira. Essa reversão de contato garante que a corrente através das bobinas do rotor alterne, mantendo a direção do campo magnético e permitindo a rotação contínua. A caixa de engrenagens, conectada ao eixo do rotor, reduz a velocidade do motor e aumenta seu torque, tornando -o adequado para aplicações que exigem controle preciso e saídas de alto torque.

Vantagens
Eficácia de custo-benefício: Os motores de engrenagem CC escovados são relativamente baratos devido aos seus simples circuitos de construção e controle. Isso os torna uma escolha atraente para aplicações sensíveis ao custo.
Relacionamento linear-torque de velocidade: a velocidade dos motores é diretamente proporcional à tensão aplicada e o torque é proporcional à corrente. Essa característica permite o controle preciso da velocidade e do torque.
Facilidade de controle: os motores básicos de engrenagem CC escovada requerem apenas dois cabos entre a fonte de energia e o motor, simplificando a fiação e reduzindo os custos associados a conectores e cabos.
Aplicações generalizadas: de brinquedos eletrônicos e ventiladores baratos a ajustadores de assentos automotivos, os motores de engrenagem DC escovados chegam a vários dispositivos, testemunho de sua versatilidade.
Desvantagens
Desgaste da escova: os pincéis e o comutador tendem a desgastar, exigindo substituição periódica, o que aumenta os custos de manutenção.
Interferência eletromagnética: faíscas geradas entre os escovas e o comutador podem causar interferência eletromagnética, afetando potencialmente outros componentes do sistema.
Vida de vida limitada: o desgaste do pincel limita a vida útil geral do motor. Além disso, as correntes altas podem fazer com que o material magnético desmagnetize, desempenho degradante.
Menor eficiência: as perdas de atrito e calor nos contatos da escova reduzem a eficiência do motor em comparação com os motores CC sem escova.

Apesar de suas limitações, os motores de engrenagem DC escovados continuam a evoluir. As inovações em projetos de enrolamento, como a introdução de enrolamentos de ondas ao lado de enrolamentos empilhados, reduziram o uso de cobre, diminuindo os custos e o peso, mantendo o desempenho. Os fabricantes também estão explorando materiais e revestimentos para estender a vida útil da escova e do comutador, melhorando assim a confiabilidade e reduzindo os requisitos de manutenção.