Perché i motori in corrende continua scattano

Come funziona un motore elettrico

Nell’immagine a sinistra, la corrente nel rotore scorre verso l’alto, dal polo negativo al polo positivo, creando il polo Sud in alto e il polo Nord in basso. Poiché il polo Nord dello statore si trova in alto, esiste una forza attrattiva che fa ruotare il rotore in senso orario. Nell’immagine centrale non c’è corrente che attraversa il rotore.

Nell’immagine di destra si può notare che grazie al collettore la direzione della corrente nello statore è dall’alto verso il basso. In altre parole, il collettore ha invertito la corrente nel rotore, generando un campo magnetico Nord nella parte superiore e Sud nella parte inferiore. Ciò significa che lo statore, avendo anch’esso il polo Nord nella parte superiore, respinge il rotore, ottenendo così che la forza di rotazione sia anche in senso orario, come nell’immagine a sinistra.

Esempi di motori in c.c.

Se volete sapere come componenti come le spazzole del motore, il commutatore, i magneti permanenti e la bobina elettromagnetica lavorano insieme per generare il movimento di un motore a corrente continua a magneti permanenti, il nostro esperto, Hunter Stephenson, vi spiegherà gli elementi essenziali in questo video.

Un motore a corrente continua (DC) è una macchina rotante che converte l’energia elettrica in energia meccanica. Questa funzionalità si basa sul principio dell’induzione, in base al quale da una corrente in ingresso si crea una forza elettromagnetica che a sua volta genera un movimento rotatorio.

L’efficienza di un motore CC è il rapporto tra la potenza in ingresso e la potenza in uscita, misurata in watt. Molte delle parti e dei pezzi del motore influenzano (riducendone l’impatto) l’efficienza del motore, con conseguente generazione di calore. Questo vale anche per le temperature molto alte o basse nell’ambiente circostante, che spesso fanno parte dell’ambiente di lavoro degli attuatori industriali.

Motori DC pdf

Nonostante il crescente utilizzo dei motori a corrente alternata e la grande rivalità con questi ultimi che, in quanto motori trifase, sono anch’essi considerati motori elettrici, i motori a corrente continua rivestono ancora oggi un’enorme importanza. Grazie alle loro caratteristiche (in particolare la possibilità di controllare la velocità e la coppia in modo preciso ed estremamente variabile), sono utilizzati in numerose applicazioni industriali. Ne sono un esempio i servoazionamenti della serie PMA di Harmonic Drive AG, composti da un motore CC altamente dinamico con encoder incrementale e dal riduttore PMG. Sono ideali per applicazioni nell’industria dei semiconduttori, nella tecnologia medica e per l’impiego in macchine di misura e controllo.

Le bobine del rotore sono collegate tramite un commutatore. Serve come alternatore a poli e contiene contatti di attrito a forma di spazzola in materiale elettricamente conduttivo. I materiali più diffusi sono la grafite e, a seconda dell’applicazione specifica del motore, i materiali arricchiti di metallo. In servizio, i contatti di attrito sono determinati per il funzionamento convenzionale dei motori CC. Quando la corrente continua passa attraverso la bobina o il rotore, quest’ultimo diventa un elettromagnete e genera, grazie alle caratteristiche dello statore, forze magnetiche. Poiché i poli dello stesso segno si respingono e i poli di segno diverso si attraggono, il risultato è un movimento rotatorio del rotore, un movimento che si concluderebbe principalmente in un campo neutro. Per garantire una rotazione continua, è necessario invertire periodicamente la direzione della corrente. Attraverso l’intervento delle spazzole, l’accumulatore del motore a corrente continua esegue queste inversioni periodiche dei poli.

Caratteristiche dei motori CC

La figura seguente mostra, in forma schematica e semplificata, la vista frontale di un collettore sezionato in due parti, appartenente a un motore in corrente continua (CC) molto semplice. È mostrato anche l’avvolgimento della bobina dell’elettromagnete che ruota come un rotore, differenziato da un colore diverso in ciascuna delle sue metà. Una metà è rappresentata da un cerchio rosso e l’altra da un cerchio blu, identificati come “1” e “2”. Come si può notare, uno dei terminali della bobina è collegato alla sezione “a” del collettore e l’altro terminale alla sezione “b”.

Nel motore a corrente continua, il commutatore o commutatore serve a commutare o cambiare costantemente la direzione della corrente elettrica che scorre nell’avvolgimento della bobina del rotore ogni volta che compie un mezzo giro. In questo modo il polo nord dell’elettromagnete coinciderà sempre con il polo nord del magnete permanente e il polo sud con il polo sud del magnete stesso. Poiché i due poli magnetici coincidono sempre, e in ogni momento saranno uguali, si ha uno scarto costante tra di essi, che permette al rotore di continuare a ruotare ininterrottamente sul proprio asse per tutto il tempo in cui è collegato alla corrente elettrica.