
Imagina un motor muy eficiente que casi no malgastase la energía que le viene de las baterías en forma de calor.
Esto supondría más potencia, más aceleración, mayor duración y menos desgaste de las baterías, posibilidad de mover mayores pesos y un menor
mantenimiento del motor. Ideal ¿no?. Pues ya es casi una realidad con los motores sin escobillas.
Los motores que se emplean actualmente en las especialidades de coches eléctricos radiocontrolados necesitan para su funcionamiento el uso de escobillas. Una nueva generación de motores está desembarcando en el mundo de los coches de radiocontrol.
Se trata de los motores eléctricos que no usan escobillas. Estos son mucho más eficientes y casi no requieren mantenimiento, por lo que pueden producir una revolución en el radiocontrol que podría incluso a afectar a todas las escalas.
Para ver las diferencias entre los motores con y sin escobillas, lo mejor es resumir el funcionamiento de estos dos tipos de motores eléctricos.
Funcionamiento de los motores con escobillas:
Estos motores están formados por dos partes fundamentales, una parte estática y otra móvil. La parte que no se mueve es la carcasa del motor, en cuyo interior y unidos a ella están situados dos imanes permanentes. A esta parte se ha denominado estátor.
En el interior de esa carcasa está la parte móvil (rotor) que también se denomina inducido. Está formado por un eje metálico con tres polos que sobresalen, y en cada polo está enrollado en forma de bobina el hilo conductor. Cuando la corriente eléctrica pase por la bobina, se producirá un campo magnético que interaccionará con el campo magnético que producen los imanes del estátor. La consecuencia es una fuerza que hará que gire el inducido, y por tanto el eje del motor. De esta forma se transforma
la energía eléctrica, que llega al motor, en energía mecánica.
La corriente llega al inducido a través de tres delgas que están situadas en su parte superior y forman lo que se denomina el conmutador o colector. A su vez las delgas reciben la electricidad de dos escobillas, que son unos contactos deslizantes que rozan las delgas mientras el rotor gira. Como una escobilla está conectada al polo positivo de la corriente y otra al
negativo, la corriente que transmiten a las tres delgas hace que el inducido gire. Son necesarias las tres delgas para garantizar que el rotor se mueva, ya que si solo hubieran dos, el rotor podría no iniciar el giro al quedar en posición perpendicular a las fuerzas magnéticas de los imanes. También hemos de saber que las escobillas se mantienen pegadas a las delgas mediante
la presión de sendos muelles. El inducido gira dentro del estátor sobre rodamientos.
Funcionamiento de los motores sin escobillas:
A modo de resumen, se puede decir que los motores “sin escobillas” son como los motores “con escobillas” pero del revés. Es decir el rotor, la parte móvil, está compuesto por el eje y los imanes permanentes. En la carcasa o estátor es donde se encuentra el bobinado del hilo conductor, que no se mueve.
En los motores sin escobillas, la corriente eléctrica pasa por el hilo conductor que está bobinado en la carcasa
Los dos grandes grupos de motores son los que utilizan sensores y los que no. El variador electrónico ha de tener información de algunos parámetros del motor, como la posición de los imanes para que así pueda enviar la electricidad
a la bobina adecuada, en qué sentido está girando el motor, y cuanto.
Los motores que llevan sensores se denominan de efecto tipo Hall y sus defensores dicen que son necesarios para que el motor tenga un buen par y una buena sincronización. El variador controlará de esta forma la excitación del
bobinado electromagnético.
Un buen control de la temporización es crítico para el rendimiento y eficiencia del motor. En general el motor con sensores reacciona más rápido, ya que los sensores incrementan el par motor en la salida y la sincronización es mejor en situaciones de alta carga. Los sensores están unidos a la parte trasera del motor y envían señales desde éste al variador. El inconveniente
de los sensores es que pueden fallar, pero permiten saber si el motor está girando. Esto es una ventaja, ya que si se bloqueara el motor, se evitarían daños a él, a la batería y al variador.
En el caso de los motores sin sensores, los variadores envían impulsos eléctricos lineales y los monitorizan, pero no saben en qué sentido gira el motor, solo saben si lo hace y lo rápido que gira. Los variadores sin sensores envían normalmente tres impulsos, comprobando que los tres bobinados funcionan correctamente, espera a que vuelvan y entonces empieza a funcionar de manera normal. Esto se hace al arrancar el motor y a bajas r.p.m..
Como consecuencia de los dos tipos de motores, también hay dos tipos de variadores. Uno es para los motores con sensores y el otro para los que no llevan sensores. Un variador sin sensor es más polivalente, ya que puede usarse también con motores con sensores, simplemente ignora las señales. Por el contrario un variador con sensor solo podrá trabajar con motores con
sensores y además han de estar adaptados mutuamente.
No parece que un tipo de motor tenga ventajas indudables sobre el otro, ya que los fabricantes no se han decidido de manera unánime por uno u otro tipo.
Las marcas:
ModelTech: Esta casa inglesa ha sido la primera en comercializar motores sin escobillas para los coches RC. Actualmente tiene a la venta el modelo XR que es la segunda generación de sus motores. Son motores sin sensores, y los nuevos variadores que están a punto de producir podrán ser usados con la mayoría de los motores sin escobillas del mercado, sean con sensores o
sin sensores.
El precio del conjunto motor-variador está entre 55.000 y 65.000 pesetas. Un precio similar al que ahora cuesta un conjunto motor con escobillas-variador de alta gama.
Novak: Anunció la aparición de sus motores sin escobillas para junio del 2001, luego lo retrasó a enero del 2002 y finalmente a junio del 2002. Habrá tres modelos, uno orientado a la competición, otro con archa atrás y otro de
mayor tamaño dedicado a los coches más pesados. Fabricará también sus propios variadores electrónicos. Sus motores estarán basados en sensores.
Team Orion: Han anunciado recientemente su entrada en el campo de los motores sin escobillas (diciembre del 2001). También fabricará un variador. Su motor, denominado Vortex, no dispondrá de sensores.
El futuro de los motores sin escobillas:
Sin duda a medio plazo los motores sin escobillas podrán utilizarse en competición. Los fabricantes están ajustándose cada vez más a las medidas (tamaño 540) y materiales permitidos en las competiciones, por lo que podrán alojarse en los coches actuales sin necesidad de realizar ninguna modificación. En lo referente a su aspecto, los variadores también
tenderán a asemejarse a los que conocemos actualmente.
Como la duración de las baterías con estos motores será mayor y los motores se calentarán poco, será posible realizar mangas más largas de coches eléctricos de escala 1/10. No es descabellado pensar en mangas de 10 minutos con baterías de 2000 mAh. Además un mismo motor se podrá utilizar en varias categorías. Por otra parte, con las posibilidades de programación, se podrían
hacer carreras muy igualadas en lo que a prestaciones de motores se refiere.
Estos motores permiten disponer de marcha atrás sin disminuir sus prestaciones, lo que sería de utilidad cuando un piloto va a entrenar solo al circuito. La marcha atrás se podría bloquear para participar en la competición
oficial.
La mayor eficiencia de los motores sin escobillas permite pensar en su aplicación a coches de mayor escala. Con estos motores las prestaciones de coches de escala 1/8 serían respetables, e incluso harían veloces a coches de escala 1/6, como el ya comercializado Schumacher Lotus Elise en su versión eléctrica.
Es decir, el futuro del RC son los motores sin escobilla, y no solo en las escalas pequeñas. El año 2002 se avecina lleno de novedades por parte de tres fabricantes a los que sin duda se unirán más. Por ello te recomendamos que estés atento a las novedades, estamos en el nacimiento de una nueva era en el automodelismo.