Cos'è un motore a corrente continua?

  Un motore a corrente continua (DC) è un convertitore elettromeccanico che converte l'energia elettrica in corrente continua in energia meccanica. I motori DC sono ampiamente utilizzati in sistemi con capacità di velocità, avviamento e arresto richieste. I motori DC possono controllare la velocità e la direzione del movimento e fornire un controllo preciso della velocità e della posizione, rendendoli ampiamente utilizzati ed essenziali in molti sistemi.

Principio di funzionamento di un motore DC

 Il principio di funzionamento dei motori DC si basa sull'induzione elettromagnetica. Gli avvolgimenti dell'armatura e dello statore generano un campo magnetico quando la corrente li attraversa - che si estende fino a interagire con il magnete permanente o l'avvolgimento di campo (eccitazione). Il campo magnetico produce quindi una coppia che fa ruotare il rotore.  La direzione rotatoria è determinata sia dalla corrente che dalla direzione del campo magnetico. Un motore DC inverte la direzione del flusso di corrente per mezzo di un commutatore e di spazzole, consentendogli di ruotare continuamente mentre inverte la direzione del flusso di corrente.

Tipi di motori DC

Motore DC a spazzole

  Il tipo più comune di motore DC è il motore DC a spazzole. Questo motore utilizza spazzole e un commutatore per cambiare la direzione del flusso di corrente per consentire al rotore di ruotare continuamente. È semplice ed economico, ma l'attrito delle spazzole con il commutatore fa sì che questa varietà richieda più manutenzione.

Motore DC senza spazzole (BLDC)

  I motori DC senza spazzole evitano spazzole e commutatori utilizzando la commutazione elettronica che riduce l'attrito, migliora l'efficienza e migliora l'utilizzo a lungo termine. I motori senza spazzole sono progetti molto efficienti e sono utilizzati in molte applicazioni di precisione come le eliche dei droni o i veicoli elettrici.

Motore DC in serie

  Nei motori DC in serie, l'avvolgimento di campo e l'avvolgimento dell'armatura sono in serie. Sono destinati ad applicazioni in cui è richiesta un'elevata coppia di spunto, ad esempio paranchi o ascensori.

Motore DC shunt

  In un motore DC shunt, gli avvolgimenti dell'armatura e gli avvolgimenti di campo sono in cablaggio parallelo. I motori shunt sono utilizzati in applicazioni che richiedono una velocità stabile o costante, ad esempio ventilatori o utensili elettrici.

Vantaggi dei motori DC

Controllo semplice della velocità

Le applicazioni a velocità variabile funzionano bene con i motori DC - sono semplicemente controllate variando la tensione di ingresso o la corrente di ingresso.

Coppia di spunto elevata

Per applicazioni con carichi pesanti, i motori DC possono fornire un'elevata coppia di spunto.

Risposta rapida

I motori DC consentono una rapida accelerazione e decelerazione perché rispondono rapidamente alla corrente elettrica.

Controllo preciso

I motori DC consentono un semplice controllo della velocità e della posizione in molti sistemi, fornendo un controllo di alta precisione.

Svantaggi dei motori DC

Manutenzione programmata

I motori DC a spazzole richiedono una manutenzione programmata per sostituire le spazzole e pulire la superficie del commutatore, il che significa un lavoro di manutenzione extra.

Inefficienza

I motori DC a spazzole sono meno efficienti dei motori senza spazzole a causa delle perdite per attrito create dalle spazzole.

Rumore e vibrazioni

I motori DC a spazzole possono creare rumore e vibrazioni dall'attrito delle spazzole che sfregano sulla superficie del commutatore.

Utilizzi dei motori DC

Utensili elettrici

I motori DC sono ampiamente utilizzati negli utensili elettrici, trapani, cacciaviti e smerigliatrici, perché i motori DC forniscono un azionamento efficiente.

Veicoli elettrici

I motori DC senza spazzole sono nuove tecnologie nei veicoli elettrici come biciclette elettriche, scooter e auto elettriche, perché hanno un funzionamento fluido e silenzioso.

Sistemi automatizzati

I motori DC sono utilizzati nei sistemi automatizzati. Esempi sono robot, sistemi di trasporto e sistemi di controllo di precisione, ecc.

Elettrodomestici

Anche gli elettrodomestici utilizzano motori DC come aspirapolvere, ventilatori e lavatrici, grazie alla loro ragionevole efficienza energetica e controllabilità.

Futuro dei motori DC

  Man mano che i veicoli elettrici, la produzione intelligente e l'automazione continuano a crescere, le applicazioni dei motori DC aumenteranno. Alla fine, man mano che la tecnologia per i motori DC senza spazzole avanza, saranno disponibili motori più efficienti e con un funzionamento più lungo a costi inferiori. In futuro, i motori DC continueranno a far parte integrante sia dei prodotti industriali che di quelli di consumo.