Motores sin núcleo

¿Qué son los motores sin núcleo?

¿Seguro que conoce los motores CORELESS (sin núcleo) y sus ventajas? Si la respuesta es «no mucho» o «solo un poco», este artículo es para usted.

Comencemos con la definición: Un motor sin núcleo (coreless) es un motor Brushless (sin escobillas) o con escobillas (Brushed) con un bobinado enrollado sobre sí mismo y no sobre el hierro. Por esta razón también se le llama sin hierro (Ironless).

El bobinado de los motores sin núcleo tiene un diseño típicamente «sesgado» o «panel» para crear una textura compacta y mantenerlo fijo con el uso del epoxy. En los motores con escobillas (brushed) el estator está formado por imanes y está ubicado en la parte más interna del motor, mientras que en los motores sin escobillas (brushless) el imán, también interno, constituye la parte del rotor.

La selección de imanes y la tecnología de construcción de los motores sin núcleo, garantizan la máxima potencia en el menor espacio posible.

Entonces, ¿por qué elegir un motor sin núcleo?

Este diseño innovador ofrece varias ventajas, entre ellas la eliminación del fenómeno del Cogging (Bloqueo magnético entre el estator y los dientes del rotor). El cogging es un efecto no deseado para los fabricantes de maquinaria, típico de los motores de imanes permanentes convencionales. Este efecto surge cuando el número de ranuras del estator es igual o un múltiplo integral de las ranuras del rotor, así pues, se producen fuertes fuerzas de alineación entre el estator y el rotor. Como resultado de estas fuerzas, aparece un par de alineación mayor que el par de aceleración con el consiguiente fallo o atrancamiento del motor. De este modo, se crea un bloqueo entre los dientes del estator y del rotor.

Una ventaja adicional de los motores de corriente continua sin núcleo es su bajo nivel de interferencia electromagnética (EMI), la presencia de la estructura ferromagnética externa permite el aislamiento del ruido. Esta característica es particularmente ventajosa cuando hay otras señales electromagnéticas dentro de la aplicación, como las producidas por teléfonos inteligentes o dispositivos médicos. Los motores sin núcleo también se pueden utilizar en dispositivos conectados a baterías, ya que absorben poca corriente debido a sus características.

Otras ventajas son una larga vida útil, alta capacidad de sobrecarga (no hay saturación de hierro), excelente disipación de calor, baja inercia, alto par y velocidad, firmeza y ligereza.

La alta eficiencia es una ventaja significativa. En los motores sin núcleo, la ausencia del núcleo ferromagnético da como resultado la eliminación de pérdidas por hierro, lo que garantiza rendimientos significativamente más altos en comparación con los motores tradicionales de corriente continua con núcleo de hierro. En los motores sin núcleo, la masa y la inercia del rotor se reducen, lo que produce una aceleración y desaceleración más rápida, rendimiento clave en aplicaciones con alta dinámica.

También le alegrará saber que los motores de corriente continua sin núcleo están disponibles en versiones con y sin escobillas. Como sugiere el nombre, la diferencia es si tienen escobillas o no las tiene. En los primeros, la conmutación de corriente en los devanados del estator y las variaciones en la orientación del campo magnético vienen dadas por las escobillas y su conmutador, en el segundo se generan electrónicamente con la posición del rotor que es señalizada por sensores especiales llamados » sensores hall «.

No hace falta decir que todo tipo de motor sin núcleo (con o sin escobillas) tiene pros y contras y, a su vez, algunas aplicaciones de referencia. Para los motores sin núcleo con escobillas, también existen diferencias fundamentales en los materiales de construcción de las escobillas, normalmente grafito o metales preciosos. Un proveedor especializado como Servotécnica – Contaval de motores sin escobillas y motores sin núcleo con escobillas podrá asesorar sobre la mejor solución para una aplicación específica.

Los motores sin núcleo de Corriente Continua  son ideales para una gran cantidad de aplicaciones dinámicas, incluidos proyectos de robótica como pequeños sistemas de posicionamiento y sistemas de giro / inclinación. Los dispositivos médicos como prótesis, bombas de insulina, máquinas de rayos X y como no, los equipos de laboratorio también se benefician del uso de motores sin núcleo. Además, existen numerosas aplicaciones en sectores particularmente exigentes como el aeroespacial, la defensa y la vigilancia.

Podríamos dar muchos otros ejemplos, que van desde sistemas automotrices, sistemas tensores de cables, microscopios y destornilladores eléctricos, máquinas de tatuaje, carritos de golf y sillones de masaje (por nombrar algunos). Con un motor sin núcleo, las posibilidades para los diseñadores se extienden hasta el infinito.

Para obtener más información sobre cómo y en qué medida los motores sin núcleo pueden mejorar el rendimiento de su aplicación, comuníquese con nuestro equipo de especialistas o déjenos un comentario y estaremos encantados de responderle.