La differenza tra un motore DC senza spazzole e un motore a poli schermati

A Motore DC senza spazzole (BLDC)., noto anche come an motore commutato elettronicamente, è un tipo di motore sincrono che funziona in base ai principi del magnete permanente e della commutazione elettronica. Motori BLDC hanno un rotore con magneti permanenti e uno statore con più bobine. A differenza di un tradizionale motore DC spazzolato, i motori BLDC utilizzano la commutazione elettronica invece delle spazzole e del commutatore per controllare la potenza delle bobine. La commutazione elettronica viene generalmente eseguita con l'aiuto di un sensore o di un algoritmo di controllo sensorless, che fornisce un controllo preciso sulla rotazione del motore.

A motore a poli schermati è un tipo di motore a induzione monofase. Prende il nome dalle bobine di ombreggiatura o dagli anelli di rame che vengono aggiunti ai poli dello statore per creare un campo magnetico rotante. Quando al motore viene applicata una corrente alternata, il campo magnetico generato dalle bobine di schermatura crea uno sfasamento che induce una coppia di avviamento nel motore.

La differenza principale tra un motore DC senza spazzole (BLDC) e un motore a poli schermati risiede nella loro costruzione e modalità di funzionamento.

1. Costruzione:

- Motore DC senza spazzole: un motore BLDC è costituito da un rotore con magneti permanenti e uno statore con avvolgimenti. I magneti del rotore sono generalmente montati sull'albero del motore, mentre gli avvolgimenti dello statore si trovano nell'alloggiamento del motore.

- Motore a poli schermati: un motore a poli schermati ha uno statore cilindrico con un numero di poli equidistanti. Ciascun polo ha una porzione chiamata bobina di ombreggiatura o anello di ombreggiatura, costituita da una spira cortocircuitata di materiale conduttore.

2. Operazione:

- Motore CC senza spazzole: i motori BLDC funzionano secondo il principio della commutazione elettronica degli avvolgimenti dello statore utilizzando un controller. Il controller rileva la posizione del rotore attraverso sensori o forza controelettromotrice (EMF) ed eccita gli avvolgimenti dello statore appropriati per generare coppia rotazionale. Quando i magneti del rotore attraversano gli avvolgimenti dello statore energizzati, il motore ruota.

- Motore a polo schermato: i motori a polo schermato funzionano secondo il principio della corrente indotta nelle bobine di schermatura a causa di un campo magnetico rotante. Quando viene applicata una corrente CA all'avvolgimento dello statore, viene creato un campo magnetico e, a causa del posizionamento asimmetrico delle bobine di schermatura, il campo magnetico resta indietro in alcune regioni. Questo intervallo di tempo genera un campo magnetico secondario nelle bobine di ombreggiatura, che crea un campo magnetico rotante. L'interazione risultante tra il campo magnetico rotante e il campo magnetico principale fa ruotare il rotore.

3. Prestazioni:

- Motore DC senza spazzole: i motori BLDC generalmente offrono maggiore efficienza, migliore controllabilità e un rapporto coppia-inerzia più elevato. Possono avere un funzionamento più fluido, velocità più elevate e un migliore controllo della velocità rispetto ai motori a poli schermati. Questi motori sono comunemente utilizzati in applicazioni che richiedono un controllo preciso, come la robotica, l'automazione industriale e i veicoli elettrici.

- Motore a polo schermato: i motori a polo schermato sono più semplici nel design e meno costosi rispetto ai motori BLDC. Tuttavia, generalmente hanno un’efficienza inferiore e una coppia erogata inferiore. I motori a poli schermati vengono spesso utilizzati in piccoli elettrodomestici, come ventilatori, frigoriferi e condizionatori d'aria.

Nel complesso, la distinzione fondamentale tra un motore CC senza spazzole e un motore a poli schermati risiede nella tecnologia utilizzata per il loro funzionamento, con conseguenti differenze nelle caratteristiche di costruzione, controllo e prestazioni.