Você acabou de instalar um motor brushless no seu aeromodelo, barco, carrinho ou outro projeto de rádio controle.
Ligou os três fios do motor ao ESC.
Conectou a bateria.
Acionou o acelerador.
O motor funcionou perfeitamente.
Só existe um problema:
ele está girando para o lado errado.
Isso é muito comum, principalmente para quem está começando a trabalhar com motores brushless.
E a solução é extremamente simples:
basta inverter dois dos três fios que ligam o motor ao ESC.
Por que o motor brushless possui três fios?
Essa é uma das primeiras diferenças que percebemos quando comparamos um motor brushed com um brushless.
Um motor DC escovado normalmente possui dois fios.
Temos uma ligação bastante simples entre o motor e o controlador.
Já um motor brushless utilizado no modelismo normalmente possui três fios entre o motor e o ESC.
É justamente isso que costuma provocar a primeira dúvida:
qual dos três é o positivo?
Não existe um positivo e um negativo como no motor brushed
Nos três fios que conectam um motor brushless ao ESC, não devemos procurar simplesmente:
positivo
negativo
e um terceiro fio.
O funcionamento é diferente.
O ESC realiza eletronicamente a comutação necessária para produzir o campo magnético girante no motor.
Por isso temos três conexões entre o ESC e o motor.
O ESC brushless é essencial para o funcionamento
Um motor brushless não deve ser tratado como um motor DC escovado comum.
No brushed, a comutação ocorre mecanicamente através das escovas e do comutador.
No brushless, como o próprio nome indica, não temos as escovas realizando essa função.
É o ESC que precisa controlar eletronicamente as fases do motor.
Podemos representar de maneira simplificada:
Bateria → ESC brushless → Motor brushless
O ESC recebe também o comando proveniente do receptor.
Como ligar os três fios?
No caso apresentado nesta página, não precisamos procurar uma sequência específica apenas para conseguir fazer o motor funcionar.
Podemos conectar os três fios do motor aos três fios correspondentes de saída do ESC.
Depois de ligar o sistema e acionar o comando, o motor deverá girar.
O problema é que ele pode girar no sentido oposto ao desejado.
Se estiver girando errado, troque dois fios
Esta é a regra prática mais importante:
para inverter o sentido de rotação de um motor brushless, troque a posição de quaisquer dois dos três fios entre o motor e o ESC.
Imagine inicialmente:
ESC A → Motor A
ESC B → Motor B
ESC C → Motor C
O motor gira para determinado lado.
Agora trocamos dois:
ESC A → Motor B
ESC B → Motor A
ESC C → Motor C
O motor passa a girar no sentido contrário.
Pode ser qualquer par de fios
Não é necessário descobrir quais são os “dois fios certos”.
Podemos inverter:
fio 1 com fio 2
ou
fio 1 com fio 3
ou
fio 2 com fio 3.
A troca de qualquer par altera a sequência das fases e, consequentemente, o sentido do campo girante produzido pelo ESC.
O resultado é a inversão da rotação.
Por que trocar dois fios muda o sentido?
Podemos pensar nas três conexões como fases.
O ESC energiza essas fases seguindo determinada sequência.
De maneira simplificada, imagine uma sequência:
A → B → C
Essa sequência produz rotação em determinado sentido.
Quando trocamos duas fases, alteramos a sequência relativa.
O campo magnético passa a girar no sentido oposto.
E o rotor acompanha essa mudança.
Não é preciso mexer nos fios da bateria
Esse cuidado é muito importante.
Estamos falando em trocar dois dos três fios existentes entre o ESC e o motor.
Não estamos falando em inverter positivo e negativo da bateria.
Não faça:
positivo da bateria → negativo do ESC
negativo da bateria → positivo do ESC
para tentar inverter o motor.
Isso pode danificar o ESC.
A inversão acontece depois do ESC
Pense no sistema:
Bateria → ESC → três fios → Motor
Para inverter a rotação utilizando a ligação física, mexemos apenas aqui:
ESC ⇄ Motor
Ou seja, trocamos duas das três conexões entre o controlador e o motor.
A polaridade da alimentação do ESC continua correta.
Desligue a bateria antes de trocar os fios
Não faça a alteração com o sistema energizado.
Primeiro:
pare o motor;
desconecte a bateria;
aguarde o sistema desligar;
troque dois fios;
confira as conexões;
ligue novamente.
É uma rotina simples que evita manipular conectores com o circuito alimentado.
Retire a hélice antes de fazer testes
Se estiver trabalhando com um aeromodelo, esse cuidado é fundamental.
Um motor brushless pode partir rapidamente e produzir uma quantidade significativa de potência.
Uma hélice instalada transforma o conjunto em um equipamento potencialmente perigoso.
Para testar:
ligação;
ESC;
sentido de rotação;
configuração do rádio,
é muito mais seguro retirar a hélice quando ela não for necessária para o teste.
Em barcos, também tenha cuidado com a hélice
Uma hélice naval parece menos ameaçadora do que uma hélice de avião.
Mas também pode provocar ferimentos.
Além disso, eixos e acoplamentos em movimento podem prender objetos, roupas ou fios.
Faça os primeiros testes com o modelo firmemente apoiado e mantenha as mãos afastadas das partes móveis.
E no automodelismo?
O mesmo princípio vale para um motor brushless utilizado em um carro RC.
Temos:
bateria → ESC → motor
Se o sentido do motor estiver invertido, podemos alterar duas das conexões de fase, quando essa solução for compatível com o conjunto utilizado.
Mas antes de fazer isso, vale observar também as configurações do ESC.
Alguns ESCs permitem inverter eletronicamente o sentido
Existe outra possibilidade.
Dependendo do equipamento, podemos alterar o sentido através das configurações disponíveis no próprio sistema.
A página original também menciona a possibilidade de fazer a inversão por meio dos controles disponíveis no rádio em determinados equipamentos.
Em sistemas modernos, também podemos encontrar ESCs programáveis que oferecem ajustes relacionados ao sentido de funcionamento.
Por isso, vale consultar o manual específico do ESC e do transmissor.
Cuidado com a função Reverse do rádio
Existe uma diferença importante entre inverter um canal do transmissor e inverter fisicamente duas fases do motor.
A função servo reverse/channel reverse normalmente altera a interpretação do comando enviado ao canal.
Dependendo do ESC e de sua configuração, isso pode ser útil para corrigir a direção do comando.
Mas não devemos assumir que essa é sempre a melhor maneira de alterar o sentido físico de rotação de qualquer conjunto motor/ESC.
Se o objetivo é simplesmente fazer um motor brushless girar no sentido oposto, a troca de duas fases é o procedimento físico clássico.
Como saber qual é o sentido correto?
Isso depende da aplicação.
Em um aeromodelo, precisamos considerar a hélice utilizada e o sentido para o qual ela foi projetada.
Em um barco, precisamos observar a hélice naval.
Em um automodelo, precisamos verificar a transmissão e a direção correspondente ao comando de avanço.
Portanto, não existe um sentido universal como:
horário = correto
ou
anti-horário = correto.
O sentido correto é aquele exigido pelo conjunto mecânico.
A hélice também possui sentido
Esse ponto é particularmente importante.
Não adianta simplesmente fazer o motor girar no sentido que parece correto visualmente.
A hélice foi projetada para produzir empuxo em determinado sentido de rotação.
Se utilizarmos uma hélice inadequada ou a instalarmos incorretamente, o resultado pode ser muito ruim.
Portanto precisamos combinar:
sentido do motor + orientação da hélice + tipo de hélice.
Em um avião, a hélice precisa produzir empuxo para frente
Parece óbvio, mas é um ótimo teste conceitual.
O objetivo não é apenas ver a hélice girar.
Ela precisa movimentar o ar na direção apropriada para produzir o empuxo desejado.
Se o motor estiver girando no sentido errado, a eficiência pode cair drasticamente.
Em barcos com dois motores, o assunto fica ainda mais interessante
Imagine um barco com:
motor esquerdo
e
motor direito.
Dependendo do projeto, podemos utilizar hélices com sentidos de rotação diferentes.
Em algumas configurações, as hélices trabalham de maneira contra-rotativa.
Nesse caso, precisamos configurar individualmente o sentido de cada motor.
E a troca de duas fases torna essa tarefa muito simples.
Exemplo com dois motores
Imagine que instalamos os dois conjuntos.
Motor esquerdo está correto.
Motor direito está invertido.
Não precisamos desmontar o motor nem modificar mecanicamente a instalação.
No motor direito:
desconectamos a bateria
↓
trocamos duas fases
↓
reconectamos
↓
testamos novamente.
É uma solução extremamente prática.
Nunca faça testes longos sem verificar o conjunto mecânico
Depois de corrigir a rotação, observe:
eixo;
acoplamento;
hélice;
engrenagens;
transmissão.
O fato de o motor girar para o lado correto não significa automaticamente que todo o conjunto esteja funcionando adequadamente.
Ruídos, vibração e aquecimento merecem investigação.
Observe os conectores
Motores brushless utilizados no modelismo frequentemente utilizam conectores que permitem desconectar facilmente as três fases.
Isso torna a inversão muito simples.
Mas os conectores precisam estar:
bem encaixados;
limpos;
firmes;
adequadamente isolados.
Um contato elétrico ruim pode causar aquecimento e funcionamento inadequado.
Conector frouxo não é normal
Se um dos três fios estiver fazendo contato de maneira intermitente, o motor pode apresentar comportamento estranho.
Podemos perceber:
dificuldade para partir;
trepidação;
funcionamento irregular;
perda de potência.
Se o motor não está simplesmente girando ao contrário, mas está tremendo ou funcionando de maneira anormal, não conclua imediatamente que basta trocar dois fios.
Verifique as conexões.
Os três fios precisam estar eletricamente confiáveis
O ESC precisa controlar as fases adequadamente.
Se uma conexão estiver interrompida, o sistema deixa de trabalhar como deveria.
Por isso, antes de procurar problemas complexos, confira:
conectores;
soldas;
fios;
isolamento.
Muitos defeitos aparentemente complicados começam em uma conexão ruim.
O ESC precisa ser adequado ao motor
Outro ponto importante é o dimensionamento.
Não basta ser simplesmente:
“um ESC brushless.”
Precisamos considerar as especificações do conjunto.
Entre os fatores importantes estão:
tensão da bateria;
corrente exigida pelo motor;
capacidade do ESC;
tipo de aplicação.
O controlador precisa trabalhar dentro de condições compatíveis com o motor e a bateria.
A hélice influencia a corrente do motor
Isso é especialmente importante em aeromodelos e barcos.
O motor não determina sozinho quanto de corrente o conjunto consumirá.
A carga mecânica também interfere.
Uma hélice inadequada pode exigir muito mais torque.
Isso pode elevar a corrente.
Portanto, trocar uma hélice por outra aparentemente “um pouco maior” pode alterar significativamente o comportamento elétrico do sistema.
O ESC precisa suportar a corrente
Imagine um motor que, com determinada hélice, exige uma corrente elevada.
Se o ESC estiver subdimensionado, podemos provocar:
aquecimento;
acionamento de proteções;
falha;
danos.
Por isso, depois de resolver o sentido de rotação, ainda precisamos verificar se o conjunto está corretamente dimensionado.
A bateria também precisa ser compatível
O sistema completo é:
Bateria → ESC → Motor → carga mecânica
Todos esses elementos estão relacionados.
A bateria precisa fornecer a tensão apropriada e ser capaz de atender à corrente exigida.
O ESC precisa suportar essas condições.
O motor precisa ser utilizado dentro de sua faixa adequada.
A hélice ou transmissão precisa ser compatível com o conjunto.
Brushless e brushed funcionam de maneiras diferentes
Vale reforçar essa comparação.
Motor brushed
Normalmente:
2 fios
A comutação ocorre mecanicamente.
Em muitos casos, inverter a polaridade aplicada ao motor inverte sua rotação.
Motor brushless
Normalmente:
3 fios entre motor e ESC
A comutação é realizada eletronicamente pelo ESC.
Para inverter a rotação através das conexões:
trocamos duas das três fases.
Essa diferença é fundamental para quem começa no modelismo elétrico.
O nome brushless explica bastante coisa
Brush significa escova.
Less indica ausência.
Portanto:
brushless = sem escovas.
Em português encontramos frequentemente a expressão:
motor sem escovas.
A ausência das escovas elimina a comutação mecânica encontrada nos motores brushed e exige que essa função seja realizada eletronicamente.
É justamente aí que entra o ESC.
O ESC precisa saber a posição exata do rotor?
Nos motores brushless de modelismo mais comuns, o ESC pode trabalhar sem sensores de posição dedicados no motor.
São frequentemente chamados de sistemas sensorless.
O controlador utiliza características elétricas do próprio motor para realizar a comutação.
Existem também sistemas sensorizados em determinadas aplicações.
Isso mostra que “motor brushless” engloba diferentes soluções técnicas.
O motor possui ímãs permanentes
Em muitos motores brushless utilizados no modelismo, o rotor utiliza ímãs permanentes.
As bobinas são energizadas sequencialmente pelo ESC.
O campo magnético resultante interage com os ímãs e produz movimento.
O controlador altera continuamente as fases energizadas.
É isso que mantém o rotor girando.
Inverter duas fases inverte o campo girante
Agora podemos compreender melhor aquela regra simples do começo.
Quando trocamos dois fios, não estamos fazendo uma alteração aleatória.
Estamos modificando a sequência relativa das fases.
O campo magnético passa a girar no sentido contrário.
Consequentemente:
o rotor também muda de sentido.
Uma solução que leva poucos segundos está baseada em um princípio muito interessante de máquinas elétricas.
Não existe necessidade de abrir o motor
Se o motor está funcionando normalmente e apenas gira para o lado errado, não desmonte o motor.
Não precisamos alterar:
bobinas;
ímãs;
eixo;
ESC internamente.
A correção pode ser feita externamente nas conexões.
É uma das alterações mais simples que podemos realizar em um sistema brushless.
Uma pequena etiqueta pode evitar confusão depois
Depois de encontrar a configuração correta, podemos identificar os fios.
Isso é especialmente útil quando desmontamos frequentemente o modelo.
Podemos utilizar pequenas marcações para lembrar quais conexões produzem o sentido desejado.
Assim, depois de retirar o motor ou ESC para manutenção, conseguimos remontar o conjunto mais facilmente.
Faça sempre um teste depois da manutenção
Mesmo que você tenha certeza de que conectou tudo exatamente como estava antes, faça um teste rápido.
Verifique:
sentido de rotação;
resposta ao acelerador;
ruídos;
vibração.
É muito melhor descobrir na bancada que o motor está invertido do que perceber isso quando o modelo já está pronto para ser utilizado.
O procedimento completo é muito simples
Se o motor brushless está girando no sentido errado:
- Pare o motor e desconecte a bateria.
- Identifique os três fios entre o ESC e o motor.
- Escolha quaisquer dois deles.
- Inverta suas posições.
- Confira os conectores.
- Reconecte a bateria.
- Faça um teste seguro.
- Verifique se a rotação agora está correta.
Esse é justamente o procedimento explicado no conteúdo original.
Veja no vídeo como inverter a rotação
No vídeo desta página mostro essa situação de maneira prática.
O motor brushless possui três fios e, depois da conexão ao ESC, pode acontecer de girar no sentido contrário ao que queremos.
A solução é simplesmente inverter quaisquer dois dos três fios entre motor e ESC. A página também menciona a possibilidade de inversão através dos controles do rádio em equipamentos que ofereçam esse recurso.
Uma dúvida simples que ensina bastante eletrônica
Inicialmente a pergunta parece ser apenas:
“Meu motor está girando para o lado errado. O que faço?”
Mas quando investigamos a resposta, aparecem vários conceitos:
Por que existem três fios?
Por que não existe simplesmente positivo e negativo?
O que o ESC faz?
O que são fases?
Por que trocar dois fios muda o sentido?
Qual é a diferença entre brushed e brushless?
É justamente esse tipo de situação prática que torna o modelismo uma excelente ferramenta para aprender eletrônica.
Quer entender motores, ESCs e eletrônica do rádio controle?
Saber que basta trocar dois fios resolve o problema imediatamente.
Mas compreender por que isso funciona permite ir muito além.
Você começa com uma dúvida real:
“Por que meu motor está girando ao contrário?”
E acaba aprendendo sobre:
motores brushed e brushless;
ESC;
fases;
baterias;
corrente;
controle de potência;
ligações elétricas.
Assim, da próxima vez que encontrar três fios saindo de um motor brushless, você não precisará simplesmente decorar onde conectar cada um.
Você entenderá o que o ESC está fazendo e por que inverter apenas dois fios é suficiente para fazer o motor girar para o outro lado.