Motor de corriente continua con escobillas

 
Por qué elegirnos
 
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Rica experiencia
Más de 16 años de experiencia en diseño de motores, I+D, fabricación y comercialización.

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Equipo profesional
Contamos con un equipo calificado, equipos de producción avanzados y modernas instalaciones de pruebas.

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Control de calidad
Contamos con un conjunto completo de equipos avanzados de prueba de motores y producimos estrictamente de acuerdo con los estándares del sistema de gestión de calidad internacional ISO9001.

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Nuestros servicios
Las consultas pueden responderse en un plazo de 24 horas. Ofrecemos servicios OEM.

 

¿Qué es un motor de corriente continua con escobillas?

 

 

Los motores de corriente continua con escobillas son uno de los tipos más simples de motores de corriente continua. Utilizan escobillas para suministrar corriente a los devanados del motor a través de conmutación mecánica. La cantidad de bobinas enrolladas alrededor del motor y la densidad de las bobinas determinan las propiedades del motor. La armadura o rotor es un electroimán. El imán de campo es un imán permanente. Este motor no requiere ningún controlador para operar o variar la velocidad.

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Beneficios del motor de corriente continua con escobillas
Brushed Permanent Magnet Dc Motor
Carbon Brushed Dc Motor
24V Brushed Dc Motor
Brushed Dc Gear Motor

Bajo costo
En comparación con los motores sin escobillas, los motores con escobillas suelen tener un coste mucho menor, ya que no requieren muchos cables y solo utilizan escobillas para funcionar. Como resultado, son la opción más económica para la mayoría de las empresas, ya que son más baratos de producir.

 

Los cepillos se pueden reconstruir para prolongar su vida útil.
Aunque solo se aplica a ciertos motores, las escobillas se pueden reemplazar o reconstruir para extender la vida útil del motor. El único problema es que requiere una supervisión a largo plazo, ya que las escobillas desgastadas pueden ser muy peligrosas. En el peor de los casos, el rebobinado de motores eléctricos deberá ser realizado por un profesional contratado para evitar accidentes.

 

Adecuado para entornos operativos extremos.
Debido a que no se requiere electrónica incorporada para un motor de corriente continua con escobillas, por lo general puede tolerar entornos de funcionamiento extremos. Siempre que las escobillas se hayan elegido y mantenido correctamente, estos motores pueden durar incluso bastante tiempo.

 

Fácil de entender y utilizar.
Su diseño de accionamiento simple y económico hace que sea relativamente fácil de entender para cualquier persona, ya que un motor de corriente continua con escobillas básico solo requiere dos cables, entre el motor y la fuente de alimentación. En otras palabras, también ahorra espacio que normalmente se utilizaría para conectores y cableado en situaciones difíciles, lo que reduce los costos en cables y conectores.

 

Tipos de motores de corriente continua con escobillas
1

Serie Herida

Este tipo de motor de corriente continua con escobillas tiene el devanado de campo conectado en serie con el rebobinado del rotor, mientras que el control de velocidad se realiza modificando el voltaje de suministro. Proporciona un alto par de arranque ya que su campo magnético funciona por debajo de la saturación, y un aumento en la carga dará como resultado naturalmente un aumento tanto en la corriente de campo como en la armadura. Debido a su alto par de arranque, se utiliza principalmente en polipastos, grúas, automóviles y grúas.

2

Herida de derivación

El motor con bobinado en derivación solo tiene un suministro de voltaje, mientras que el devanado de campo está conectado en una posición paralela con el devanado del rotor y tiene la capacidad de entregar un mayor torque, sin disminuir la velocidad al tener un aumento en la corriente del motor. Con una velocidad constante y un nivel medio de torque de arranque, es más adecuado para aspiradoras, tornos, amoladoras y transportadores.

3

Herida compuesta

Es un acumulativo de un motor shunt y un motor serie ya que el campo shunt está cableado en paralelo con la misma polaridad en paralelo con el campo magnético, lo que ayuda al campo de armadura y al campo serie. Con una gran regulación de velocidad a altas velocidades y un alto par de arranque, las mejores aplicaciones para este motor consisten en transportadores circulares, accionamiento de compresores, cizallas y transportadores continuos.

4

Imán permanente

En lugar de bobinar en el campo o utilizar un electroimán, se utiliza un imán permanente para crear el campo magnético necesario para el funcionamiento del motor. Debido a la intensidad fija de su campo magnético, no se puede controlar externamente. Como resultado, un motor de imán permanente se utiliza generalmente en sistemas servo y robótica debido a su bajo par y control preciso.

 

Aplicación del motor de corriente continua con escobillas

 

Motor Frame Components

Industria automotriz

Estos motores de corriente continua con escobillas se utilizan en diferentes componentes de vehículos, como ventanas, ventiladores y elevadores. Su uso se prefiere sobre todo en coches eléctricos debido a su resistencia y durabilidad.

Motor Stator Components

Robots industriales

Los motores de corriente continua con escobillas se han convertido en el tipo de dispositivo de sujeción más utilizado a medida que la tecnología robótica ha avanzado. Con sus capacidades de control precisas, estos motores ayudan en la producción de dispositivos y aparatos robóticos precisos. Son flexibles y eficientes con un diseño compacto.

Motor Stator Components

Sistemas de drones

En los drones se utiliza un motor pequeño y ligero para lograr el cambio de dirección. Estos motores deben tener siempre la capacidad de tolerar temperaturas más altas.

 

Componentes del motor de corriente continua con escobillas

 

Estator
El estator consta de un imán permanente bipolar central y cilíndrico, el núcleo que soporta los cojinetes y el tubo de acero que cierra el circuito magnético. Los imanes de tierras raras de alta calidad garantizan un rendimiento excepcional en un espacio reducido. Hay disponibles cojinetes sinterizados y cojinetes de bolas según las cargas y los requisitos de su aplicación.

 

Tapa del extremo del portaescobillas
La tapa del extremo del portaescobillas está hecha de un material plástico. Según el uso previsto del motor, la escobilla puede ser de dos tipos diferentes: carbono o multihilo. Los tipos de carbono utilizan grafito de cobre o grafito de plata y se adaptan perfectamente a las aplicaciones de movimiento incremental donde se requiere un alto par continuo y de pico. El tipo multihilo utiliza un metal precioso y garantizará un bajo voltaje de arranque y una mayor eficiencia, una combinación perfecta para aplicaciones portátiles alimentadas por batería. El ingeniero de Portescap puede diseñar tapas de extremo que reduzcan el ruido electromagnético para cumplir con los requisitos de EMC.

 

Rotor
El rotor es el corazón del motor de corriente continua de Portescap. La bobina se enrolla de forma directa y continua sobre un soporte cilíndrico que se retira posteriormente, eliminando los entrehierros excesivos y las cabezas de bobina inactivas que no contribuyen a la creación de par. La bobina autoportante no requiere una estructura de hierro y, por lo tanto, ofrece un bajo momento de inercia y no produce deformaciones (el rotor se detendrá en cualquier posición). A diferencia de otras tecnologías de bobinas de corriente continua convencionales, debido a la ausencia de hierro no hay histéresis, pérdidas por corrientes parásitas ni saturación magnética. El motor tiene un comportamiento de velocidad-par perfectamente lineal y la velocidad de funcionamiento depende únicamente de la tensión de alimentación y del par de carga. Portescap, gracias a su know-how patentado, ha desarrollado múltiples máquinas de bobinado automatizadas para diferentes tamaños de bastidor y continúa innovando en el método de bobinado para aumentar la potencia de salida.

 

¿Cuál es la diferencia entre un motor con escobillas y uno sin escobillas?
 
Velocidades típicas

Las unidades con escobillas funcionan mejor de forma continua entre 1,000 RPM y 10,000 RPM. Las velocidades más altas están limitadas a un límite práctico de 10,000 RPM debido a la mecánica de las características de la interfaz entre las escobillas y el conmutador. A medida que el rotor aumenta la velocidad, las escobillas comienzan a flotar sobre el conmutador, lo que genera un mal contacto físico y eléctrico. Por otro lado, los motores sin escobillas normalmente pueden funcionar a velocidades más altas; solo están limitadas por la integridad mecánica del rotor, las pérdidas relacionadas con la velocidad y la estabilidad de los cojinetes que se utilizan.

Generación de ruido

El ruido audible en los motores con escobillas proviene de los cojinetes, las escobillas y el desequilibrio del rotor. En los diseños sin escobillas, se elimina la generación de ruido de las escobillas, lo que hace que los diseños sin escobillas sean más silenciosos.

Esperanza de vida

Como regla general, las unidades sin escobillas duran más que los motores con escobillas. Las principales características limitantes de un motor con escobillas son las escobillas y el conmutador. Una vida útil típica de las escobillas de 2,000 a 5,000 horas de funcionamiento es común, pero no debe considerarse una garantía para todas las aplicaciones. Las unidades sin escobillas suelen superar las 10,000 horas y suelen estar limitadas por la vida útil de los cojinetes y las condiciones ambientales.

Costo

Muchas veces, los costos totales del ciclo de vida de dos productos pueden ser el factor decisivo entre ellos. Un motor sin escobillas requiere un controlador electrónico, mientras que el motor con escobillas no. El costo adicional del controlador electrónico hace que los sistemas de motor sin escobillas sean más caros que los motores con escobillas. Ambos tipos necesitan una fuente de alimentación. El motor con escobillas puede funcionar con una fuente de alimentación directa. Un motor sin escobillas necesita un controlador alimentado por una fuente de alimentación. Cuando la vida útil se convierte en un factor importante, como en aplicaciones de alto ciclo de trabajo, los costos del ciclo de vida de tener que reemplazar un motor con escobillas pueden ser considerables. Además del costo del motor, los gastos del técnico y la pérdida de ingresos por el tiempo de inactividad de la máquina deben tenerse en cuenta en el proceso de selección.

 

Cómo elegir un motor de corriente continua con escobillas
 

Ciclo de trabajo/Vida útil
La vida útil describe cuánto tiempo se requiere que el motor funcione antes de fallar y en qué ciclo de trabajo. Esto es importante porque, como se mencionó anteriormente, los motores de CC con escobillas son susceptibles al desgaste debido a la fricción entre las escobillas y el conmutador. Por lo tanto, es importante asegurarse de que la aplicación sea una en la que el motor funcione durante toda la vida útil o una aplicación en la que el mantenimiento del motor se considere normal y económico si se van a utilizar motores de CC con escobillas. Un buen ejemplo de esto son los juguetes para niños, donde los juguetes generalmente se desechan o se dañan antes de que el motor se desgaste. En aplicaciones con una vida útil prolongada y el mantenimiento del motor no es una opción viable, los motores de CC sin escobillas suelen ser la opción más inteligente.

 

Eficiencia
En general, los motores de CC sin escobillas tienen una eficiencia general mayor en comparación con los motores de CC con escobillas, pero ha habido casos de motores con escobillas con núcleo sin hierro con una eficiencia superior en comparación con los motores sin escobillas equivalentes. Sin embargo, es importante evaluar la eficiencia general requerida y compararla con la de cada motor antes de tomar una decisión. En la mayoría de los casos en los que la eficiencia es el factor decisivo, los motores de CC sin escobillas suelen ganar.

 

Control/Actuación
Este suele ser uno de los principales inconvenientes cuando se trata del uso de motores de CC sin escobillas. Los requisitos adicionales, como los controladores, etc., hacen que el accionamiento sea más complejo en comparación con el de los motores de CC con escobillas, que podrían alimentarse/accionarse con métodos tan triviales como conectar una batería a través de sus terminales. Debe asegurarse de que la cantidad de complejidad involucrada con el uso de un motor de CC sin escobillas para el proyecto esté justificada y que la electrónica de soporte, como los controladores, esté disponible. Independientemente de la simplicidad de los motores de CC con escobillas, a veces no son adecuados para aplicaciones de alta precisión. Si bien el motor de CC con escobillas se puede conectar fácilmente al controlador como Arduino, es mucho más complejo conectar un BLDC con Arduino Uno; sin embargo, el ESC (controlador electrónico de velocidad) facilita la interfaz de un BLDC con un microcontrolador.

 

Costo
La complejidad del diseño de los motores de CC sin escobillas los hace muy caros en comparación con los motores de CC con escobillas. Asegúrese de que los costos adicionales estén dentro de los límites asequibles para el proyecto antes de optar por motores de CC sin escobillas. Considere también el costo de los demás accesorios necesarios para el uso de motores de CC sin escobillas antes de tomar una decisión.

 

Motor Coil Winding Components

 

Cómo funciona un motor de corriente continua con escobillas

A continuación, veamos las características de los motores de corriente continua con escobillas y cómo funcionan. Los motores de corriente continua con escobillas tienen bobinas enrolladas en el rotor, que están rodeadas de imanes contenidos en el estator. Los dos extremos de una bobina están conectados al conmutador. El conmutador, a su vez, se conecta a electrodos llamados escobillas, lo que da como resultado el flujo de energía eléctrica de corriente continua a través de las escobillas y la bobina mientras las escobillas y el conmutador estén en contacto.

Sin embargo, a medida que la bobina gira, llega a una posición en la que las escobillas y el conmutador ya no están en contacto, lo que detiene el flujo de corriente en la bobina. A pesar de esto, el impulso de la bobina hace que siga girando. Esto hace que las escobillas y el conmutador vuelvan a estar en contacto, lo que restablece la corriente que ahora fluye a través de una bobina diferente.

Esta conmutación repetida del flujo de corriente hace que el motor de CC con escobillas siga girando. Los motores de CC con escobillas funcionan con corriente continua y su velocidad se puede controlar fácilmente modificando el voltaje aplicado.

 

Cómo realizar el mantenimiento de un motor de corriente continua con escobillas
 

Examinación visual

Dependiendo de la cantidad de uso que reciba su motor de CC, debe realizar una revisión rápida todos los días o al menos una vez a la semana. Capacite a varios empleados en este protocolo para que haya más pares de ojos atentos a cualquier daño emergente. Podrá detener muchas reparaciones futuras al detectar cualquier desgaste notable. Por ejemplo, puede encontrar una obstrucción en el ventilador de enfriamiento, notar algunos signos de contaminación o determinar que necesita reemplazar cojinetes desgastados.

Motor Stator Components
Motor Coil Winding Components

Inspección auditiva

También será útil asegurarse de que todos los empleados conozcan la diferencia entre los ruidos normales de funcionamiento y los ruidos anormales que son motivo de preocupación. Dado que sus empleados trabajarán directamente con el equipo, pueden saber de inmediato cuando algo no funciona bien. Cualquier sonido irregular podría significar que hay algo atascado o desalineado dentro de la máquina. Si no resuelve esto de inmediato, más partes del motor podrían caer en la zona dañada. Incluso si no puede reparar el problema de inmediato, al menos sabrá que debe usar una máquina diferente, tomar un descanso para concentrarse en otras tareas o comunicarse con un técnico que pueda analizar el problema lo antes posible.

Limpiezas regulares

Después de haber inspeccionado visualmente el motor, es hora de limpiarlo. Afortunadamente, la mayoría de las piezas de un motor de corriente continua son fáciles de limpiar para una persona promedio. Mantenga siempre limpias las rejillas de ventilación y los ventiladores. Puede limpiar periódicamente la suciedad, el aceite y otros residuos de los compartimentos exterior e interior. Una vez que tenga los suministros, la limpieza es sencilla y muy asequible. Además, limpiar el motor con regularidad es una forma sencilla de evitar reparaciones y reemplazos costosos en el futuro.

Motor Frame Components
Motor Coil Winding Components

Cuida el cepillo

La escobilla es una de las partes más esenciales de un motor de corriente continua, junto con el conmutador. Puedes empezar por comprobar visualmente la escobilla para asegurarte de que no haya objetos extraños atascados en las cerdas. Si los hay, quítalos inmediatamente para que no generen más desgaste. Reemplaza la escobilla si parece desgastada. El cuidado de la escobilla es un aspecto negativo que no se tiene en cuenta cuando se utiliza un motor de corriente continua sin escobillas.

 

 

Nuestra fábrica

Ningbo Zhenhai Yuanyi M&E Manufacture Co., LTD(YME) se estableció en 2007 y tiene más de 16 años de experiencia en el diseño, I+D, fabricación y comercialización de motores. Estamos comprometidos con el desarrollo y las mejoras constantes. Con el rápido desarrollo del negocio de la empresa, nos mudamos con éxito a nuestra nueva dirección con un tamaño de más de 14,000 metros cuadrados en 2022, lo que marca un hito emocionante en nuestra historia.

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Nuestro Certificado

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Preguntas más frecuentes
 

P: ¿Cuál es la diferencia entre un motor de CC con escobillas y un motor de CC?

R: Los motores de corriente continua con escobillas tienen bobinas en el centro que giran alrededor de imanes permanentes, mientras que los motores de corriente continua sin escobillas tienen imanes permanentes en el centro que giran alrededor de las bobinas. El diseño del motor sin escobillas es más adecuado para aplicaciones que aprovecharán su mayor vida útil y su mayor eficiencia energética.

P: ¿Cuál es mejor, un motor de CC con escobillas o sin escobillas?

R: Si su aplicación requiere un mayor nivel de control y la utilidad supera el costo, un motor sin escobillas puede ser la mejor opción. Las ventajas de los motores sin escobillas son: control preciso de la velocidad, más adecuados para ciclos de trabajo continuos o de larga duración.

P: ¿Se siguen utilizando motores de corriente continua con escobillas?

A: Los motores con escobillas siguen utilizándose para propulsión eléctrica, grúas, máquinas papeleras y laminadores de acero. Dado que las escobillas se desgastan y es necesario sustituirlas, los motores de corriente continua sin escobillas que utilizan dispositivos electrónicos de potencia han desplazado a los motores con escobillas de muchas aplicaciones.

P: ¿Los motores de CC con escobillas necesitan un controlador?

A: Controladores de motores de CC: con escobillas o sin escobillas - Integrados...
Veamos qué motores de CC lo utilizan y con qué fines. En este artículo, analizaremos dos tipos de motores de CC: un motor de CC con escobillas (BDC) y un motor de CC sin escobillas (BLDC). Ambos tipos utilizan un controlador que puede poner en marcha y detener el motor, regular su velocidad y par y realizar otras funciones.

P: ¿Cuál es la esperanza de vida de un motor de CC con escobillas?

R: Los motores de corriente continua con escobillas tienen una expectativa de vida útil típica de aproximadamente 2,000 a 5,000 horas, según la aplicación y el ciclo de trabajo. Los motores de corriente continua sin escobillas tienen una expectativa de vida útil típica de 10,000 a 20,000 horas, ¡el doble de la de un motor con escobillas!

P: ¿Vale la pena comprar con escobillas o sin escobillas?

R: Los taladros sin escobillas ofrecen un rendimiento superior, mayor tiempo de funcionamiento y mayor durabilidad, lo que los convierte en una excelente opción para profesionales o para quienes realizan proyectos pesados. Por otro lado, los taladros con escobillas son opciones confiables y más económicas para proyectos más livianos.

P: ¿Cómo saber si un motor es con escobillas o sin escobillas?

A: Examine el exterior. El exterior suele ser la pista visual más sencilla para identificar el tipo de motor. Los motores con escobillas suelen tener una carcasa metálica con componentes giratorios visibles, conocidos como "escobillas". Por otro lado, los motores sin escobillas suelen ser más compactos y su carcasa puede no revelar componentes visibles.

P: ¿Cuánto duran las escobillas del motor de CC?

R: Como estimación, una vida útil de las escobillas de 7500 horas es normal para motores de corriente continua de potencia media y propósito general con buena película de conmutador y velocidades de superficie de conmutador en el rango de 2500 a 4500 pies por minuto. La vida útil mínima puede ser de 2700 a 5900 horas, siendo 1011 horas aproximadamente la máxima.

P: ¿Los motores de corriente continua están obsoletos?

R: Los variadores de CC se han utilizado en aplicaciones como extrusoras, trefilado, grúas y polipastos, pulpa y papel, minería y petróleo y gas. Si bien su popularidad ha disminuido en las últimas dos décadas (en muchos casos, han sido reemplazados por variadores de CA), los variadores de CC están lejos de estar obsoletos.

P: ¿Puede un motor de corriente continua (CC) con escobillas generar electricidad?

A: Puede sorprender a los ingenieros de diseño que tanto los motores de CC con escobillas como los de CC sin escobillas (BLDC) puedan funcionar como generadores. Un motor de CC con escobillas es adecuado para aplicaciones de generador que requieren una salida de voltaje de CC, mientras que un motor de CC sin escobillas es adecuado para aplicaciones de voltaje de CA.

P: ¿Los motores escobillados pierden potencia?

A: Eficiencia energética. Los motores con escobillas pueden funcionar con una eficiencia de entre el 75 y el 80 por ciento. Los motores sin escobillas pueden alcanzar una eficiencia del 85 al 90 por ciento. Esto es una combinación de menor fricción y pérdida de energía por generación de calor. Para tener una perspectiva, las herramientas eléctricas manuales sin escobillas duran entre un 30 y un 50 por ciento más con la misma carga de batería.

P: ¿Cuál es la diferencia entre un motor BLDc y un motor de CC?

R: Un motor de CC sin escobillas tiene un imán permanente en el rotor y bobinas enrolladas en el estator, mientras que un motor de CC con escobillas es lo opuesto, con bobinas enrolladas en el rotor y un imán permanente en el estator.

P: ¿Cómo puedo saber qué tipo de motor de CC tengo?

R: El motor de CC con escobillas normalmente tiene escobillas físicas que entran en contacto con la armadura giratoria, mientras que el motor de CC sin escobillas no tiene contacto físico entre las piezas móviles. En cambio, un motor de CC sin escobillas tiene imanes fijos en el exterior del rotor que interactúan con los devanados del estator para crear rotación.

P: ¿Cuál es la esperanza de vida de un motor sin escobillas?

A: 10,000 horas
Los motores sin escobillas que reciben el mantenimiento adecuado pueden funcionar durante 10 horas o más, es decir, más de un año de funcionamiento continuo. Los motores sin escobillas duran mucho más que los motores de corriente continua con escobillas. Al quitar las escobillas se eliminan la fricción, las chispas y el calor excesivo.

P: ¿Los motores sin escobillas funcionan a menor temperatura que los motores con escobillas?

R: El calor excesivo puede desgastar los motores y las baterías. Las herramientas sin escobillas funcionan a menor temperatura que las herramientas con escobillas, ya que el mecanismo de bobinado que suele generar calor se encuentra en la carcasa de la herramienta en lugar de en el interior. Hay menos fricción y, por lo tanto, menos calor.

P: ¿Los motores de CC duran más que los de CA?

R: Los motores de CA y los motores de CC sin escobillas son los preferidos en la mayoría de los entornos de fabricación, ya que estos motores requieren menos mantenimiento y tienen una vida útil más larga en comparación con los motores de CC con escobillas, que necesitan mantenimiento con mayor frecuencia para reemplazar las escobillas o renovar las superficies del conmutador.

P: ¿Por qué mi motor escobillado genera chispas?

A: La vibración de la máquina puede provocar chispas en las escobillas y, con el tiempo, dañar el conmutador. Dicha vibración puede deberse a un desequilibrio en el inducido, a una mala cimentación u otras fallas mecánicas. También puede deberse a cojinetes defectuosos.

P: ¿Cuánto duran los motores escobillados?

A: Aproximadamente entre 1,000 y 3,000 horas
La vida útil de un motor de corriente continua con escobillas suele ser de entre 1 y 3 horas. Este tipo de motor eléctrico utiliza corriente continua para suministrar energía mecánica, con escobillas que entran en contacto con un conmutador para regular la corriente eléctrica.

P: ¿Se puede controlar la velocidad de un motor de CC con escobillas?

R: Los motores escobillados generalmente funcionan a baja velocidad y pueden ser accionados por un simple controlador de modulación de ancho de pulso (PWM) para variar el voltaje suministrado al motor para controlar la velocidad en una dirección y proporcionar el torque para el accionamiento del motor.

P: ¿Cómo saber si es necesario reemplazar las escobillas del motor?

A: Revise las escobillas: para acceder a las escobillas, que suelen estar cerca de la carcasa del motor, puede desenroscar la tapa de la escobilla de carbón o abrir la carcasa del motor. Si observa que queda muy poco carbón o que no queda nada, es hora de reemplazar las escobillas.

Como uno de los fabricantes y proveedores de motores de corriente continua con escobillas más profesionales de China, nos caracterizamos por la calidad de nuestros productos y el buen servicio. No dude en comprar un motor de corriente continua con escobillas personalizado a bajo precio en nuestra fábrica.

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