Princípio de funcionamento
O motor brushless inverte a máquina CC clássica: os ímãs permanentes ficam no rotor e os enrolamentos no estator, onde são fáceis de refrigerar. Não há comutador nem escovas. Em vez disso, um inversor de eletrônica de potência energiza as fases do estator em sequência, sabendo a posição do rotor por sensores Hall ou por detecção sensorless da fcem. Essa comutação eletrônica é o que a sigla DC realmente significa: a alimentação é contínua, a corrente do enrolamento não.
Comutação e controle
No esquema comum de seis passos o acionamento energiza duas das três fases por vez e muda para o par seguinte a cada 60 graus elétricos, mantendo o campo do estator cerca de 90 graus à frente dos ímãs, onde o conjugado por ampère é máximo. O PWM no barramento CC define a tensão efetiva e, com ela, a velocidade. O controle vetorial refina a mesma ideia com correntes senoidais, produzindo conjugado mais suave e menos ruído acústico.
Eficiência e comportamento térmico
Como o rotor carrega ímãs e não enrolamentos, não há perdas no cobre do rotor e quase todo o calor é gerado no estator, junto à carcaça. Eficiências de 85 a 95 % são rotina e a relação conjugado/peso é excelente. Eliminar as escovas elimina também seu atrito, faiscamento e desgaste, de modo que um BLDC pode girar muito mais rápido e operar dezenas de milhares de horas sem manutenção.
Onde é usado
Motores brushless dominam onde eficiência e tamanho importam: drones e aeromodelos, veículos elétricos e bicicletas elétricas, ventiladores de computadores e servidores, ferramentas sem fio, acionamentos de eletrodomésticos e eixos de discos e bombas. O custo do acionamento eletrônico é a principal desvantagem, mas com a queda no preço dos controladores o BLDC vem substituindo consistentemente as máquinas com escovas em produtos de consumo e industriais.