Principio di funzionamento del motoriduttore DC senza spazzole

Oct 16, 2025

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Un motoriduttore DC brushless è costituito da un corpo motore e un driver ed è un tipico prodotto meccatronico. Gli avvolgimenti dello statore sono generalmente configurati in una connessione a stella simmetrica trifase, molto simile a un motore asincrono trifase. I magneti permanenti magnetizzati sono fissati al rotore e all'interno del motore è installato un sensore di posizione per rilevare la polarità del rotore. Il driver, composto da elettronica di potenza e circuiti integrati, ha la funzione di: ricevere segnali di avvio, arresto e frenata dal motore per controllare queste azioni; ricevere segnali dai sensori di posizione e segnali avanti/indietro per controllare la commutazione dei transistor di potenza nel ponte inverter, generando una coppia continua; ricevere comandi di velocità e segnali di feedback di velocità per controllare e regolare la velocità; e fornire funzioni di protezione e visualizzazione.

 

I motori CC offrono vantaggi quali risposta rapida, coppia di avviamento elevata e capacità di fornire la coppia nominale dalla velocità zero alla velocità nominale. Tuttavia, questi vantaggi sono anche i loro svantaggi. Per generare una coppia costante sotto carico nominale, il campo magnetico dell'armatura e il campo magnetico del rotore devono essere mantenuti ad un angolo costante di 90 gradi, il che richiede spazzole di carbone e un commutatore. Le spazzole di carbone e i commutatori generano scintille e polvere di carbone durante la rotazione del motore, che possono danneggiare i componenti e limitarne l'applicazione.

 

I motori CA, senza spazzole di carbone e commutatori, sono esenti da manutenzione-, robusti e ampiamente applicabili; tuttavia, ottenere prestazioni equivalenti ai motori CC richiede tecniche di controllo complesse. I rapidi progressi nel campo dei semiconduttori hanno aumentato significativamente la frequenza di commutazione dei componenti di potenza, migliorando le prestazioni dei motori di azionamento. Anche i microprocessori stanno diventando sempre più veloci, consentendo di posizionare il controllo del motore CA in un sistema di coordinate cartesiane rotanti a due-assi. Controllando adeguatamente i componenti di corrente del motore CA su entrambi gli assi, è possibile ottenere un controllo simile a quello dei motori CC, con prestazioni paragonabili ai motori CC.