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Focus On: Cosa sono e come funzionano i motori brushless

Le caratteristiche

Grazie allo sviluppo dell'elettronica di potenza, negli anni Ottanta è stato introdotto il motore brushless, vale a dire senza spazzole. Si tratta di un propulsore elettrico a corrente continua composto da un rotore sul quale sono posizionate espansioni polari di un magnete permanente. Quest'ultimo rappresenta il circuito induttore, mentre il circuito di indotto è costituito dalle tre fasi di uno statore. Gli avvolgimenti dell'indotto non sono collegati sul rotore ma sullo statore, e per la loro alimentazione non hanno bisogno di dispositivi in movimento.

Come funziona un motore brushless

Nel momento in cui le tre fasi di statore vengono alimentate con tre correnti alternate sfasate in maniera appropriata, per ciascun avvolgimento si ha a che fare con un campo magnetico alternativo. La risultante dei tre campi è costituita da un campo magnetico costante in modulo. A comporre il motore sono i sensori di posizione dell'albero motore, il rotore a magneti permanenti e lo statore con avvolgimento multipolare, che - come si è accennato - nella maggior parte dei casi è a tre fasi. Non dovendo subire problemi di commutazione, non ci sono limiti dal punto di vista della produzione di questo motore, anche se sono tre le tipologie principali che si possono individuare: il motore tradizionale, quello con rotore esterno e quello con statore e rotore cilindrici.

La costruzione inversa per il motore brushless

In talune circostanze si ricorre alla costruzione inversa, da cui deriva una maggiore uniformità di rotazione e che favorisce un apprezzabile ancoraggio dei magneti: c'è da tener presente, tuttavia, che le caratteristiche termiche del motore possono essere limitate con una configurazione di questo tipo. Una soluzione alternativa può essere individuata nei motori a disco, i quali si servono di un anello di ferrite che funge da rotore. Il rotore è situato tra due avvolgimenti statorici, invece, nel caso dei motori a tazza, che vengono scelti per applicazioni specifiche che presuppongono il livello di coppia più elevato per unità di volume.

Le caratteristiche del motore brushless

Per i motori brushless non c'è bisogno di usare trasformatori di alimentazione, anche perché non essendoci problemi di commutazione è possibile adeguare la tensione di alimentazione del motore alla tensione di rete. Basta modificare i parametri di avvolgimento, inoltre, per riuscire a ottimizzare, a seconda della potenza di cui si ha bisogno e della velocità richiesta, l'accoppiamento tra il modulo elettronico e il motore. Il raffreddamento a fluido si rivela molto efficace, nel momento in cui viene associato al solo statore, in quanto quest'ultimo è l'unico elemento sede di perdite e che è percorso da corrente.

Come è fatto lo statore

Dal punto di vista costruttivo, lo statore può essere paragonato a un motore asincrono classico, il che vuol dire - tra l'altro - che può essere automatizzato con relativa facilità. Nella maggior parte delle circostanze sono presenti dei sensori di temperatura, per mezzo dei quali si può beneficiare di una protezione termica più che efficace e migliore di quella che si potrebbe ottenere con i classici servo motori. Un problema elettromeccanico importante è, invece, quello relativo alla costruzione del rotore, da cui dipende l'intero flusso della macchina.

I motori brushless di Axor Industries

Se si è alla ricerca di motori elettrici brushless per trazione si può fare riferimento all'esperienza di Axor Industries, azienda fondata alla fine degli anni Ottanta che si occupa della produzione di servo motori brushless in grado di garantire prestazioni alte e la massima flessibilità di utilizzo. Le fasi di progettazione e di ingegnerizzazione sono interne, al pari della produzione, e ciò assicura soluzioni rapide per l'integrazione di sistemi meccatronici.


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