Si has leído el artículo sobre motores eléctricos, se comenta como funcionan diferentes tipos de motor incluidos los que realizan cierto tipo de movimientos mecánicos, donde se habla de un elemento llamado cepillo. En un típico motor de corriente continua hay imanes permanentes en la parte externa y una armadura giratoria en el interior. Los imanes permanentes son estacionarios, por lo que se les llama estator. La armadura rota por lo que se le llama rotor. La armadura contiene un electroimán.
Cuando pasas electricidad en este electroimán, crea un campo magnético en la armadura que atrae y repele los imanes en el estator. Por lo tanto, la armadura gira a 180 grados. Para mantenerlo girando se deben cambiar los polos del electroimán. Los cepillos son los que gestionan este cambio en la polaridad. Hacen contacto con dos electrodos giratorios conectados a la armadura y cambian la polaridad magnética del electroimán según gira.
Esta configuración funciona bastante bien y es simple y barato de fabricar, aunque tiene ciertos problemas. Los cepillos se acaban gastando. Al estar los cepillos conectando y rompiendo conexiones, se forman chispas y ruido eléctrico.
Los cepillos limitan la velocidad máxima del motor, y además de todo esto, tener el electroimán en el centro del motor lo hace mucho más difícil de enfriar. Hay que añadir a todo esto que los cepillos ponen un límite a cuantos polos puede tener la armadura. Con la llegada de los ordenadores baratos y los transistores de potencia, se hizo posible “darle un giro al motor desde dentro – afuera” y eliminar los cepillos. En un motor de corriente continua sin cepillos, pones los imanes permanentes en el rotor y mueves los electroimanes al estator.
Entonces, se usa un ordenador (conectado a transistores de alta potencia) para poder cargar los electroimanes según gira el mecanismo. Este sistema tiene muchas ventajas. Al controlar el ordenador al motor en lugar de los cepillos mecánicos, es más preciso. El ordenador puede también poner la velocidad del motor dentro de la ecuación. Esto hace que los motores sin cepillos sean más eficientes.
No hay chispas y hay un reducido ruido eléctrico. No hay cepillos que se desgasten. Con los electroimanes en el estator, son muy fáciles de refrigerar. Por último, se pueden tener muchos electroimanes en el estator para una mejor precisión de control. La única desventaja de un motor sin cepillos es su alto coste inicial, pero se suele poder recuperar ese coste por medio de la mejor eficiencia en la vida de motor.
