De todo sobre circuitos :
Los motores de CC sin escobillas son similares a los motores síncronos de CA. La principal diferencia es que los motores síncronos desarrollan un EMF posterior sinusoidal, en comparación con un EMF posterior rectangular o trapezoidal para motores de CC sin escobillas. Ambos tienen campos magnéticos giratorios creados por el estator que producen torque en un rotor magnético.
En cuanto a la construcción, esencialmente * no hay diferencia.
El motor en el diagrama anterior podría llamarse "Motor de inducción de CA" o "Motor de CC sin escobillas" y sería el mismo motor.
La principal diferencia está en el disco. Un motor de CA está controlado por un variador que consta de una forma de onda de corriente alterna sinusoidal. Su velocidad es sincrónica con la frecuencia de esa forma de onda. Y dado que es impulsado por una onda sinusoidal, su Back-EMF es una onda sinusoidal. Un motor de CA monofásico podría ser accionado desde el enchufe de la pared y giraría a 3000 RPM o 3600 RPM (dependiendo de que su país de origen tenga una red eléctrica de 50 / 60Hz).
Tenga en cuenta que dije que podría allí. Con el fin de accionar un motor de una fuente DC, un controlador, que es esencialmente sólo un inversor de CC a CA, se requiere . Tiene razón al afirmar que los motores de CA también pueden ser controlados por controladores. Por ejemplo, un variador de frecuencia (VFD) que son, como usted dijo, inversores DC a AC. Aunque generalmente tienen un extremo frontal de rectificador de CA a CC.
PWM VFD http://www.inverter-china.com/forum/newfile/img/PWM-VFD-Diagram.gif
Los VFD usan PWM para aproximar una onda sinusoidal y pueden acercarse bastante variando los anchos de pulso continuamente como se ve a continuación:
Si bien el uso de PWM para aproximar una onda sinusoidal produciría una forma de onda Back-EMF casi sinusoidal ("difusa" es la palabra que usó), también es un poco más complicado de hacer. Una técnica de conmutación más simple se llama conmutación de seis pasos en la que la forma de onda Back-EMF es más trapezoidal que sinusoidal.
unidad de seis pasos http://www.controlengeurope.com/global/showimage/Article/18087/
EMF de seis pasos http://www.emeraldinsight.com/content_images/fig/1740300310012.png
Y si bien este "PWM es realmente pobre", como dijiste, también es mucho más simple de implementar y, por lo tanto, más barato.
Existen otros métodos de conmutación además de seis pasos y sinusoidales. El único otro que es realmente popular (en mi opinión) es la unidad de vector espacial. Esto tiene aproximadamente la misma complejidad que la unidad sinusoidal, pero hace un mejor uso del voltaje de bus de CC disponible. No voy a entrar en detalles sobre el vector espacial, ya que creo que solo enturbiará las aguas de esta discusión.
Esas son las diferencias en las técnicas de manejo. La forma de onda utilizada para conducir motores de CA suele ser sinusoidal y podría provenir directamente de una fuente de CA o podría aproximarse utilizando PWM. La forma de onda utilizada para conducir motores de CC es típicamente trapezoidal y proviene de una fuente de CC. No hay ninguna razón por la cual no se puedan cambiar las unidades, aunque la eficiencia tendría un impacto menor.
* esencialmente
Arriba dije que la construcción de los dos tipos de motores es esencialmente la misma. En ambos casos, motor de inducción de CA y motor de CC sin escobillas, estamos hablando de motores que tienen estatores enrollados en lugar de imanes permanentes. Eso los convierte en "motores universales" :
Una ventaja de tener estatores de herida en un motor es que uno puede hacer un motor que funcione con CA o CC, un llamado motor universal.
Sin embargo, hay una ligera diferencia en el devanado. Los motores diseñados para usar con CA están enrollados sinusoidalmente, mientras que los motores destinados a usarse con CC están enrollados trapazoidalmente . Algo que me ha molestado durante años es que no puedo encontrar un diagrama simplificado que muestre la diferencia. Si me dieran el estator de un motor, no sabría si estaba enrollado sinusoidalmente o trapazoidalmente. La única forma en que sé distinguir es hacer retroceder el motor conectando un taladro al eje y mirando el EMF posterior. Verá una onda sinusoidal agradable o más de un trapecio como se muestra en la imagen de arriba. Como dije anteriormente, el uso del tipo incorrecto de unidad daría como resultado un pequeño impacto en el rendimiento, pero de otra manera funcionaría.
La mayoría de las veces, los motores de CC sin escobillas están construidos con imanes permanentes en el rotor. Si bien eso sería una diferencia de un motor de jaula de ardilla, siempre que el estator sea un estator enrollado y no un estator de imán permanente (como se ve en los motores de corriente continua cepillados), ambos diseños son esencialmente "motores universales":
El lado del imán permanente del diagrama anterior muestra un motor de dos polos. El número de polos controla la ondulación del par. Cuantos más polos, más suave es la curva de par. Pero el número de polos no hace ninguna diferencia desde una perspectiva AC versus DC.
La conexión de los devanados del estator, delta versus estrella, tampoco afecta el método de conducción. Y, de hecho, puede cambiar entre los dos mientras se está ejecutando :
La diferencia es que el delta atraerá más corriente y, por lo tanto, producirá más torque. Para obtener más información sobre la relación o la corriente con el par o el voltaje con la velocidad, consulte mi respuesta a esta pregunta de EEEE .