Los pequeños motores eléctricos se pueden encontrar en muchos electrodomésticos, herramientas y ordenadores, así como en los automóviles modernos, donde accionan unidades auxiliares como bombas y ventiladores.Individualmente, cada uno de estos motores no consume mucha energía, pero en conjunto ofrecen un gran potencial de ahorro.

El equipo de investigación del recientemente finalizado "Laboratorio CD para accionamientos sin escobillas para aplicaciones de bombas y ventiladores", dirigido por Annette Mütze del Instituto de Accionamientos Eléctricos y Sistemas Electrónicos de Potencia de la Universidad Tecnológica de Graz (TU Graz), ha aprovechado aún más este potencial..Gracias adiseño innovadorGracias a la tecnología de control modificada y al uso de nuevas técnicas de fabricación, los accionamientos integrados sin escobillas desarrollados aquí consumen menos energía, funcionan de forma más silenciosa y son más ligeros.

Las garras inclinadas reducen las vibraciones.

Los motores con polos de garras más grandes se utilizan, por ejemplo, en sistemas de iluminación de vehículos.Su uso como unidades motrices pequeñas es menos conocido.El equipo de Mütze ha reducido los llamados "pares de torsión" de estos pequeños accionamientos inclinando y ranurando las garras, lo que no supone ningún coste adicional.Esto minimiza el acoplamiento momentáneo de las garras cuando se gira el motor, reduciendo así las vibraciones no deseadas.

"Esto nos permitió reducir una importante fuente de ruido en un 70%. Esto significa que los accionamientos funcionan de forma mucho más suave y silenciosa", afirma Mütze.

El control simplificado reduce las pérdidas de conmutación

Las ganancias de eficiencia se logran mediante una regulación simplificada del flujo de corriente.La modulación de ancho de pulso generalmente regula la corriente con la quemotorSe suministra un ventilador o una bomba.Para que la corriente fluya en el patrón rectangular deseado, se requieren un gran número de operaciones de conmutación, que, sin embargo, provocan un consumo de energía adicional.

"Sólo encendemos y apagamos nuestros accionamientos una vez por rectángulo deseado", afirma Mütze."Esto nos permitió reducir considerablemente el consumo de energía adicional causado por las pérdidas de conmutación".

Por lo tanto, especialmente con corrientes bajas, estos accionamientos tienen una eficiencia general mucho mejor que aquellos que se controlan mediante modulación de ancho de pulso convencional.Debido al número drásticamente reducido de operaciones de conmutación, las placas de circuitos impresos de los motores también necesitan la mitad de condensadores, lo que reduce los costes.

Impresión 3D de material a base de ferrita

La tercera innovación es la implementación de motores PCB con núcleos de ferrita."PCB" significa "placa de circuito impreso" y, en el caso de motores, significa que los devanados que generan lacampo magnéticoLos componentes necesarios para el accionamiento están diseñados como placas de circuito impreso.Esto permite un alto grado de automatización en la producción.

El equipo de Mütze equipó elplacas de circuitocon núcleos de ferrita impresos en 3D, que mejoraron la guía del flujo magnético en los motores.Este era el requisito previo para el uso de imanes más económicos, que también están basados ​​en ferrita.