Tanto los motores BLDC de rotor externo como los de rotor interno son soluciones eficientes y fiables, pero están diseñados para satisfacer necesidades diferentes.

Un motor BLDC de rotor externo cuenta con una carcasa giratoria externa y ofrece un par mayor a bajas velocidades. Se utiliza ampliamente en drones, ventiladores, cardanes, bicicletas eléctricas y sistemas de transmisión directa.

Un motor BLDC de rotor interno cuenta con un rotor interno y resulta más adecuado para el funcionamiento a alta velocidad, una mejor disipación del calor y diseños industriales compactos. Se utiliza habitualmente en herramientas eléctricas, bombas, compresores, husillos y equipos de automatización.

¿Qué es un motor BLDC de rotor interno?

Un motor BLDC de rotor interno tiene el rotor situado dentro del estator. El rotor con imanes internos gira a medida que los devanados del estator que lo rodean crean un campo magnético giratorio.

Este diseño se asemeja a la disposición de los motores convencionales, y su rotor compacto y ligero permite que los motores de rotor interno alcancen velocidades de rotación mucho más altas.

Los motores BLDC de rotor interno se utilizan habitualmente en aplicaciones que requieren:

• Alta velocidad de rotación
• Tamaño compacto del motor
• Buena disipación del calor
• Control preciso de la velocidad
• Compatibilidad con cajas de cambios o transmisiones

Ventajas	Contras
Capacidad para altas velocidades	Par directo más bajo
Mejor disipación del calor	A menudo requiere una caja de cambios para un par elevado
Diseño cilíndrico compacto	La caja de cambios puede aumentar el ruido y el coste
Rápida respuesta dinámica	Menos adecuado para hélices de transmisión directa
Adecuado para funcionamiento continuo	Un mayor número de revoluciones por minuto puede requerir un equilibrado minucioso

Entre sus aplicaciones típicas se incluyen herramientas eléctricas, bombas, compresores, husillos CNC, maquetas de barcos, automatización industrial y algunos sistemas de vehículos eléctricos.

¿Qué es un motor BLDC de rotor externo?

Un motor BLDC de rotor exterior tiene el rotor situado fuera del estator. El estator central permanece fijo, mientras que la carcasa exterior, sobre la que están montados los imanes, gira a su alrededor.

Gracias a su carcasa giratoria más ancha, un motor de rotor exterior ofrece un par más elevado a bajas velocidades, lo que lo hace ideal para sistemas de transmisión directa.

Los motores BLDC de rotor externo se utilizan habitualmente en:

• Drones y UAV
• Aeronaves de control remoto
• Bicicletas eléctricas
• Ventiladores de refrigeración
• Sistemas de transmisión directa
• Sistemas de cardán
• Articulaciones robóticas
• Aplicaciones de baja velocidad y alto par

Ventajas	Inconvenientes
Alto par a baja velocidad	Velocidad máxima más baja
Buena relación par-peso	La refrigeración puede resultar más complicada
Adecuado para transmisión directa	Carcasa exterior giratoria más grande
A menudo no se necesita caja de cambios	Mayor inercia rotacional
Ideal para drones, ventiladores y bicicletas eléctricas	No es ideal para sistemas de muy alta velocidad

La característica principal de un motor de rotor externo es su elevado par de salida, sin que siempre sea necesario un reductor.

Diferencia estructural básica

La mayor diferencia entre un motor BLDC de rotor externo y uno de rotor interno es la posición del rotor.

Elemento	Motor BLDC de rotor interno	Motor BLDC de rotor externo
Posición del rotor	Dentro del estator	Fuera del estator
Posición del estator	Exterior	Interior
Parte giratoria	Eje interior/rotor	Carcasa exterior/caja
Velocidad	Mayor	Menor
Par	Menor para el mismo tamaño	Mayor con el mismo tamaño
Refrigeración	Normalmente mejor	Más complicado
Uso habitual	Sistemas de alta velocidad	Sistemas de par de accionamiento directo

En términos sencillos, un motor de rotor interno es mejor en cuanto a velocidad, mientras que uno de rotor externo es mejor en cuanto a par.

Comparación de par

Un motor BLDC de rotor externo suele producir más par que un motor de rotor interno de tamaño similar, ya que su rotor tiene un diámetro mayor. Un radio de rotor mayor proporciona al motor una mayor palanca, lo que le permite generar una fuerza de giro más potente.

Por eso los motores de rotor externo se utilizan ampliamente en drones. Las hélices de los drones necesitan un par elevado a una velocidad relativamente baja, y un motor de rotor externo puede accionar la hélice directamente sin necesidad de una caja de cambios.

Los motores de rotor interno suelen ofrecer menos par directo. Si se necesita un par elevado, a menudo se combinan con una caja de cambios. La caja de cambios reduce la velocidad y aumenta el par.

Comparación de velocidades

Los motores BLDC de rotor interno suelen ser más adecuados para el funcionamiento a alta velocidad. Dado que el rotor es más pequeño y ligero, tiene una menor inercia rotacional. Esto permite una aceleración y un ajuste de la velocidad más rápidos.

Los motores de rotor externo suelen funcionar a velocidades más bajas porque la carcasa giratoria exterior es más grande y pesada. A velocidades muy altas, la mayor masa giratoria puede generar más tensión mecánica.

Por este motivo, los motores de rotor interno se utilizan a menudo en herramientas de alta velocidad, bombas, husillos y compresores. Los motores de rotor externo son más habituales en aplicaciones de baja o media velocidad, en las que el par es más importante que las revoluciones por minuto máximas.

Comparación de eficiencia

Tanto los motores BLDC de rotor exterior como los de rotor interior pueden ser muy eficientes cuando se diseñan adecuadamente y se combinan con el controlador adecuado.

Sin embargo, la eficiencia depende de muchos factores, entre ellos:

• El tamaño del motor
• Diseño del bobinado
• Calidad de los imanes
• Rendimiento del controlador
• Condiciones de carga
• Método de refrigeración
• Velocidad de funcionamiento

Los motores de rotor exterior pueden resultar muy eficientes en aplicaciones de accionamiento directo, ya que es posible que no necesiten caja de cambios. La eliminación de la caja de cambios reduce las pérdidas mecánicas, el ruido y el mantenimiento.

Los motores de rotor interno también pueden ser muy eficientes, especialmente a altas velocidades. Sin embargo, cuando se requiere una caja de cambios, la eficiencia total del sistema puede verse afectada por la fricción de los engranajes y las pérdidas de transmisión.

Disipación del calor

En un motor BLDC de rotor interno, los devanados del estator se encuentran cerca de la carcasa exterior. Dado que la mayor parte del calor del motor se genera en los devanados, esta estructura ayuda a transferir el calor a la carcasa del motor con mayor facilidad. Como resultado, los motores de rotor interno suelen tener un mejor rendimiento de refrigeración.

El estator se encuentra dentro de la carcasa exterior giratoria. La fuente de calor está más encerrada, lo que puede dificultar la refrigeración. Algunos motores de rotor exterior dependen del flujo de aire generado por la rotación, de orificios de ventilación o de un diseño de refrigeración externo para controlar la temperatura.

Para un funcionamiento continuo en condiciones de trabajo pesado, se debe tener muy en cuenta la refrigeración, especialmente cuando se utiliza un motor de rotor exterior.

Tamaño y peso

Los motores de rotor externo suelen proporcionar un par elevado en una longitud axial compacta. Su estructura corta y ancha los hace adecuados para aplicaciones en las que se necesita un par elevado, pero la longitud del motor es limitada.

Los motores de rotor interno suelen ser más largos y estrechos. Son adecuados para espacios cilíndricos compactos y sistemas de alta velocidad.

En el caso de los drones, los motores de rotor externo son muy populares porque ofrecen una excelente relación par-peso. Para herramientas eléctricas y bombas, a menudo se prefieren los motores de rotor interno porque su forma se adapta mejor al interior de carcasas estrechas.

Control y respuesta

Ambos tipos de motores requieren un controlador electrónico de velocidad, también conocido como ESC o controlador BLDC.

Los motores de rotor interno suelen tener una menor inercia del rotor, por lo que pueden responder rápidamente a los cambios de velocidad. Son ideales para un control preciso a alta velocidad.

Los motores de rotor externo tienen una mayor inercia debido a que gira la carcasa exterior. Esto puede hacer que la aceleración y la desaceleración sean más lentas en comparación con los motores de rotor interno. Sin embargo, la mayor inercia también puede proporcionar una rotación más suave en algunas aplicaciones.

Para aplicaciones de precisión, el rendimiento final depende no solo del tipo de motor, sino también del codificador, el algoritmo del controlador, las condiciones de carga y el diseño mecánico.

Ruido y vibraciones

Los motores de rotor externo pueden funcionar con suavidad a velocidades más bajas gracias a su mayor par y a su mayor masa giratoria. Esto puede resultar útil para ventiladores, cardanes y sistemas de transmisión directa.

Los motores de rotor interno pueden producir más ruido cuando funcionan a velocidades muy altas, especialmente si se combinan con engranajes. Sin embargo, un motor de rotor interno bien equilibrado puede seguir funcionando de forma silenciosa.

El ruido y la vibración también se ven afectados por la calidad de los rodamientos, el equilibrio del motor, la frecuencia de conmutación del controlador y la estructura de instalación.

Comparación de aplicaciones

Aplicación	Mejor opción	Motivo
Hélice de dron	Outrunner	Alto par, transmisión directa, ligero
Taladro eléctrico	Motor de rotor interno	Alta velocidad, cuerpo compacto, compatible con caja de cambios
Ventilador de refrigeración	Motor de rotor exterior	Buen par a bajas velocidades y accionamiento directo
Bomba	Motor de rotor interno	Alta velocidad y mejor refrigeración
Husillo CNC	Inrunner	Requisito de revoluciones por minuto muy elevadas
Gimbal	Motor de rotor exterior	Par suave a baja velocidad
Motor de buje para bicicleta eléctrica	Motor de rotor exterior	Tracción directa a la rueda y par elevado
Compresor	Motor de rotor interno	Funcionamiento continuo a alta velocidad
Articulación robótica	Rotor exterior o rotor interior con engranaje	Depende del par y del espacio disponible
Barco RC	Motor de rotor interno	Altas revoluciones y diseño compacto

Cómo seleccionar el tipo adecuado de motor BLDC

A la hora de elegir entre un motor BLDC de rotor exterior y uno de rotor interior, hay que tener en cuenta los siguientes factores.

Velocidad requerida

Si su aplicación requiere unas revoluciones por minuto (RPM) muy elevadas, un motor de rotor interno suele ser la mejor opción. Está diseñado para altas velocidades y es compatible con la reducción por engranajes.

Si su aplicación funciona a baja o media velocidad, un motor de rotor externo puede ser más adecuado.

Par requerido

Si necesita un par elevado sin caja de cambios, elija un motor de rotor exterior. El mayor diámetro de su rotor ayuda a generar un par potente directamente.

Si el par se puede aumentar mediante una caja de cambios, un motor de rotor interior también puede ser una buena opción.

Limitación de espacio

Si el motor debe encajar en un espacio largo y estrecho, un motor de rotor exterior suele ser más fácil de instalar.

Si la aplicación permite un motor más ancho y de menor longitud, un motor de rotor interior puede proporcionar un par elevado en un diseño compacto.

Requisitos de refrigeración

Para un funcionamiento continuo en condiciones de trabajo intenso, los motores de rotor interno suelen presentar una ventaja, ya que el calor generado por el bobinado puede transferirse más fácilmente a la carcasa exterior. Asegúrese de que haya un flujo de aire y una refrigeración adecuados para evitar el sobrecalentamiento.

Accionamiento directo o por engranajes

Si se busca un sistema sencillo de transmisión directa, un motor de rotor interno suele ser la mejor opción. Permite reducir la necesidad de engranajes, correas o piezas de transmisión.

Si el sistema ya utiliza una caja de cambios o requiere una velocidad muy alta antes de la reducción, un motor de rotor interno puede ser más adecuado.

Coste y mantenimiento

Los motores de rotor exterior pueden reducir la complejidad del sistema, ya que es posible que no necesiten caja de cambios. Esto puede reducir el mantenimiento en algunas aplicaciones.

Los motores de rotor interior pueden requerir piezas de transmisión adicionales, pero suelen ser más fáciles de refrigerar y proteger en entornos industriales.

¿Cuál es mejor?

No hay una respuesta única. Los motores BLDC de rotor exterior son mejores para aplicaciones de par elevado, baja velocidad y accionamiento directo. Los motores BLDC de rotor interior son mejores para aplicaciones de alta velocidad, diseño compacto y funcionamiento continuo.

Elige un motor de rotor exterior si tu aplicación requiere un par elevado, baja velocidad, un diseño ligero y transmisión directa. Elige un motor de rotor interior si tu aplicación requiere un número elevado de revoluciones por minuto, una mejor refrigeración, una estructura cilíndrica compacta o la integración de un reductor.