Motores con escobillas y sin escobillas: ¿Cuáles son las diferencias?

Un motor eléctrico es estándar en la mayoría de las herramientas eléctricas que puedes tener en tu taller. Su objetivo principal es convertir la energía eléctrica en fuerza mecánica. Verás este componente en taladros eléctricos, sierras eléctricas y elevadores de coches. Hay dos tipos de motores eléctricos, que es también nuestro tema principal, a saber, los motores con escobillas y los motores sin escobillas.

Entender la diferencia entre ambos tipos es esencial para comprender su eficacia y saber cómo funcionan. Veamos cada uno de los motores para ver cuál es mejor en distintas situaciones.

Índice de Contenido
  1. Motores de cepillo
    1. Cómo funciona un motor de corriente continua con escobillas
  2. Motores sin escobillas
    1. Cómo funciona un motor de corriente continua sin escobillas
    2. Ventajas y desventajas de los motores con y sin escobillas
    3. Taladro sin escobillas vs. con escobillas
    4. Rendimiento de los motores con y sin escobillas
    5. Vistas interiores de Brushed Vs. Brushless
    6. Precios de los motores con y sin escobillas
  3. ¿Cuál es la diferencia entre un motor sin escobillas y un motor con escobillas?
    1. Preguntas frecuentes
  4. Observaciones finales

Motores de cepillo

La primera parte de nuestra discusión nos introduce en los motores con escobillas. Funcionan a partir de una fuente de corriente continua y han sido un elemento crucial en la relación entre las fuerzas eléctricas y mecánicas. Como ya hemos dicho, transforman la corriente eléctrica en rotación mecánica.

Los motores de escobillas llevan mucho tiempo en escena, desde su invención en el siglo XVIII. Desempeñan un papel importante en muchas aplicaciones mecánicas. Puedes encontrarlos en plantas de fabricación, como las acerías y las papeleras, y en el sector de la construcción. Además, están muy presentes en los coches de RC.

Una característica que define este tipo de motor eléctrico es la escobilla. Transfiere la corriente de los cables a las piezas giratorias. La escobilla es una construcción de carbono, hecha principalmente de grafito por su gran resistencia.

Cómo funciona un motor de corriente continua con escobillas

Para entender cómo funciona un motor de corriente continua con escobillas, debes conocer su estructura y organización. Hay cuatro partes estándar: el inducido, los imanes permanentes, los anillos conmutadores y las escobillas. El inducido es la parte móvil formada por bobinas que tienen propiedades electromagnéticas cuando se exponen a una corriente eléctrica. También sujeta el eje.

El inducido tendrá una serie de bobinas que se enrollan alrededor de placas de acero o de aluminio para mantener el par del eje al girar. Los anillos del conmutador están unidos al inducido. Están en contacto con las escobillas y giran con el inducido. Los imanes son el estator o las partes fijas. Forman un anillo alrededor de la armadura, y cada lado tiene una carga opuesta.

Las escobillas pasan la corriente eléctrica de los cables a las bobinas del inducido. La corriente convierte esta estructura en un electroimán. Una vez energizada, la bobina es atraída por el imán con carga opuesta. Cuando la corriente llega a la otra escobilla, se produce una inversión de la polaridad, lo que hace que la otra bobina repela el imán adyacente y sea atraída por el otro.

Esta cadena de reacciones hace que la estructura de la bobina gire. En resumen, una bobina cargada positivamente se mueve hacia un imán permanente cargado negativamente y viceversa.

Motores sin escobillas

Los motores sin escobillas aparecieron por primera vez en el siglo XIX, pero su popularidad se disparó en la década de 1960. También se llaman motores de conmutación electrónica y se diferencian de los de escobillas en que no tienen un conjunto de escobillas. Además, la estructura se asemeja a la inversa de los motores con escobillas. En este caso, el estator está formado por las bobinas, mientras que un imán permanente forma el inducido o rotor.

En lugar de escobillas y anillos conmutadores, los motores tienen un controlador. Los motores sin escobillas reciben muchos elogios por su eficiencia, y muchos los prefieren al tipo de escobillas.

explicación de cepillado vs. sin cepillo

Cómo funciona un motor de corriente continua sin escobillas

El funcionamiento de un motor de corriente continua sin escobillas es el inverso al de un motor con escobillas. La corriente eléctrica de los cables del relé va directamente a las bobinas a través de un controlador. El regulador te permite ajustar la amplitud y la fase del impulso de corriente continua. Así podrás controlar la velocidad y el par del motor.

Cuando se suministra corriente a las bobinas trifásicas, éstas se convierten en electroimanes. Las bobinas moverán el rotor de imanes permanentes por fuerzas de atracción o repulsión. A veces es una combinación de ambos, lo que aumenta su eficacia.

El sensor es otra parte esencial del motor sin escobillas. Detecta la posición del rotor y envía la información al controlador. A su vez, el controlador alimenta las bobinas, centrándose en una sincronización y posicionamiento específicos. Esto es esencial para regular el movimiento.

Ventajas y desventajas de los motores con y sin escobillas

¿Motor sin escobillas o motor con escobillas? Un vistazo a sus respectivas ventajas y desventajas te guiará para saber cuál es la más adecuada.

Ventajas de los motores eléctricos de corriente continua con escobillas

Una de las principales ventajas de los motores eléctricos con escobillas es su bajo coste de construcción, ya que tienen una estructura sencilla. Esto se traduce en un precio asequible al comprarlos. El otro aspecto impresionante de la versión cepillada es que la reconstrucción es posible y sin esfuerzo. La reconstrucción de este componente mejora su vida útil y su rendimiento.

Este tipo de motor eléctrico es ideal para condiciones pesadas y extremas. Esto explica su uso continuado en industrias como las de laminación de acero y las papeleras.

Contador

Una de las principales desventajas de los motores con escobillas es el mantenimiento. Es tedioso y caro, ya que los cepillos pueden desgastarse rápidamente. Para ser eficiente, tienes que sustituir los cepillos. También es menos eficiente que el motor sin escobillas. Para la eficiencia, nos fijamos en la velocidad y la aceleración, así como en el par motor.

El motor de corriente continua con escobillas también es bastante ruidoso. Esto puede ser una molestia para los que quieren un entorno de trabajo tranquilo. Además, produce demasiado calor cuando está en funcionamiento. El calor excesivo acelera el ritmo de desgaste.

Las ventajas de un motor eléctrico sin escobillas

El motor eléctrico sin escobillas tiene muchas ventajas, por lo que mucha gente recurre a él. Su principal ventaja es su eficacia. Es rápido y funciona perfectamente a diferentes velocidades y límites de peso. El mantenimiento es fácil porque no hay cepillos.

Además, los motores eléctricos sin escobillas producen un ruido mínimo. Así que trabajar con ellos es manejable. Este tipo de motor tiene unas características de gestión térmica impresionantes. No se sobrecalienta cuando está en marcha. Además, te darás cuenta de que son ligeros, lo que se traduce en comodidad a la hora de manejar máquinas accionadas por dichos motores.

Desventajas

Una desventaja que no puedes pasar por alto es el coste de los motores eléctricos sin escobillas. Son bastante caros, aunque el coste está justificado, debido a sus atributos. Además, existe el riesgo de desmagnetización del imán permanente debido a las fluctuaciones de temperatura. Hay que tener cuidado para evitar la pérdida de propiedades magnéticas.

Taladro sin escobillas vs. con escobillas

Un taladro es un elemento estándar en la caja de herramientas de un mecánico, y resulta útil para crear agujeros para diversas fijaciones. El debate sobre el taladro Ryobi con o sin escobillas es un excelente punto de partida para saber qué tipo de taladro elegir. Los taladros de cepillo son potentes y asequibles. Si tienes un presupuesto ajustado, un taladro de CC con escobillas es una buena opción.

Los taladros sin escobillas Ryobi son herramientas de calidad profesional que te ofrecen el mejor servicio. Son ligeros, lo que significa que su manejo no es estresante. El motor es rápido, con un alto par, lo que aumenta su facilidad de uso. El sonido es bajo y no será una molestia cuando lo uses. Aparte del precio relativamente alto, el taladro eléctrico sin escobillas es la opción ideal.

Rendimiento de los motores con y sin escobillas

En lo que respecta al rendimiento, tendremos la discusión de los motores de pista RC con escobillas y sin escobillas para guiarnos. Los motores con escobillas son habituales en los diseños de RC. Son baratos y, según los estándares de RC, muy fiables. Además, tienen un excelente control del acelerador, que es esencial para la conducción a baja velocidad, como la escalada de rocas o el remolque de cargas por terrenos accidentados.

Los motores sin escobillas han hecho su aparición en la escena del RC, y muchos entusiastas los han adoptado. Los atributos más destacados de este motor eléctrico de corriente continua son la durabilidad, la velocidad, el par y la facilidad de mantenimiento. Puedes elegir cualquiera de los dos motores para tu RC, en función del uso que le vayas a dar.

Vistas interiores de Brushed Vs. Brushless

Adentrarte en los motores eléctricos de escobillas y sin escobillas te dará una idea clara de cómo funcionan. Aquí verás las variaciones de sus respectivos componentes y funcionalidad. Los motores de escobillas tienen un inducido de bobina que entra en contacto con un conjunto de escobillas en los anillos de conmutación. Los imanes permanentes rodean la armadura.

En cambio, los motores eléctricos sin escobillas no tienen escobillas. Un imán permanente forma el inducido, mientras que un conjunto de bobinas forma el estator. En la variedad sin escobillas, la bobina gira entre imanes permanentes, mientras que en la otra, un imán permanente gira entre un anillo de bobinas.

Precios de los motores con y sin escobillas

Un punto crucial a debatir en el tema de los motores de corriente continua con escobillas frente a los motores sin escobillas es el precio. El primero es más barato que el segundo, a lo que contribuye su sencilla construcción. Aunque el precio es bajo, el mantenimiento puede ser costoso, especialmente para los motores de tipo industrial.

El precio del motor sin escobillas es elevado, pero obtienes lo que pagas. Es duradero y práctico, lo que te garantiza el mejor servicio.

¿Cuál es la diferencia entre un motor sin escobillas y un motor con escobillas?

Los motores sin escobillas y con escobillas realizan la misma función: transformar la energía eléctrica en potencia mecánica de rotación. Sin embargo, tienen estructuras contrastadas. Los motores de escobillas tienen un conjunto de escobillas que son el punto de conducción eléctrica entre el hilo y el inducido, y que se conectan a éste mediante anillos conmutadores. Alrededor del inducido hay un conjunto de imanes permanentes no extraíbles. La corriente eléctrica convierte el inducido en un electroimán, y las fuerzas magnéticas opuestas lo hacen girar.

Los motores sin escobillas, como su nombre indica, no tienen escobillas. En cambio, tienen un controlador para regular la corriente. El inducido es un imán permanente con bobinas de alambre que lo rodean. Cuando la corriente fluye por las bobinas, éstas se convierten en electroimanes, haciendo girar el rotor magnético.

Preguntas frecuentes

P: ¿Es mejor el sistema sin escobillas que el de escobillas?

Cuando eliges un motor para tu equipo, puedes elegir entre un motor con escobillas y un motor sin escobillas. Los motores con escobillas existen desde hace mucho tiempo y utilizan una escobilla para transmitir la corriente eléctrica. Algunas de las ventajas de este motor son su asequibilidad y una estructura sencilla que permite reconstruirlo.

Los motores sin escobillas han experimentado un resurgimiento de su popularidad en las últimas décadas. Aunque son caros, son eficientes, con una baja producción de sonido y calor, peso ligero y velocidad. Cuando comparas los atributos de los motores sin escobillas con los de sus competidores, salen ganando.

P: ¿Los motores sin escobillas son más rápidos que los de escobillas?

En cuanto al tema de los motores sin escobillas frente a los de escobillas, la velocidad es una característica que se tiene en cuenta. El primero es más rápido, lo que lo hace más funcional. La mayor velocidad se debe a la ausencia de una escobilla, que puede causar fricción y resistencia y reducir la velocidad del eje o del rotor.

P: ¿Cuál es la vida útil de los motores con escobillas?

Una desventaja de los motores con escobillas es el rápido desgaste de las mismas. Estas piezas son fundamentales para el funcionamiento del motor, y si están desgastadas, el motor puede calarse. Por término medio, los cepillos pueden durar entre 1000 y 3000 horas. Debes revisar las escobillas con regularidad y hacer un mantenimiento del motor para mejorar su vida útil.

P: ¿Cuánto duran los motores sin escobillas?

Un factor que a mucha gente le gusta de los motores eléctricos sin escobillas es su larga vida útil. Los informes indican que los motores sin escobillas pueden durar hasta el doble que los motores con escobillas. Por ejemplo, en promedio, los motores sin escobillas pueden durar de 3000 a 6000 horas. Con un mantenimiento adecuado, centrado principalmente en proteger el motor del calor, puedes añadir más horas a esta cifra.

P: ¿Valen las herramientas sin escobillas el dinero extra?

Una cosa desalentadora de las herramientas sin escobillas es su elevado precio. Lo bueno es que es un valor justificado, que te permite sacar el máximo partido a tu gasto. Una herramienta sin escobillas te garantiza potencia, durabilidad, comodidad y velocidad. Son factores esenciales que hay que tener en cuenta a la hora de comprar equipos eléctricos. Así que sí, las herramientas sin escobillas merecen el dinero extra.

Observaciones finales

Los motores sin escobillas y con escobillas alimentan varias herramientas eléctricas en nuestros garajes y talleres. En este artículo veremos las diferencias entre ellos, para que te hagas una idea de su funcionalidad. Los motores sin escobillas salen ganando en esta discusión cuando examinamos cada una de sus respectivas características. Sin embargo, los motores de escobillas son excelentes para el RC y son asequibles.

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