I motori si trovano praticamente ovunque. Questa guida ti aiuterà a imparare le basi dei motori elettrici, i tipi disponibili e come scegliere il motore corretto. Le domande fondamentali a cui rispondere quando si decide quale motore è più adatto a una specifica applicazione sono: quale tipo devo scegliere e quali specifiche sono importanti?
Come funzionano i motori?
Motore elettrico vibranteI motori funzionano convertendo l'energia elettrica in energia meccanica per generare movimento. La forza viene generata all'interno del motore attraverso l'interazione tra un campo magnetico e l'avvolgimento, alimentato da corrente alternata (CA) o continua (CC). All'aumentare dell'intensità della corrente, aumenta anche l'intensità del campo magnetico. Ricorda la legge di Ohm (V = I*R): la tensione deve aumentare per mantenere la stessa corrente all'aumentare della resistenza.
Motori elettriciI motori hanno una vasta gamma di applicazioni. Gli usi industriali convenzionali includono soffiatori, macchine utensili, ventilatori e pompe. Gli hobbisti, in genere, li utilizzano in applicazioni più piccole che richiedono movimento, come la robotica o moduli con ruote.
Tipi di motori:
Esistono molti tipi di motori a corrente continua, ma i più comuni sono quelli con spazzole o senza spazzole. Esistono anchemotori vibrantimotori passo-passo e servomotori.
Motori a spazzole in corrente continua:
I motori a corrente continua con spazzole sono tra i più semplici e si trovano in molti elettrodomestici, giocattoli e automobili. Utilizzano spazzole di contatto che si collegano a un commutatore per invertire la direzione della corrente. Sono economici da produrre, semplici da controllare e offrono un'ottima coppia a basse velocità (misurata in giri al minuto o RPM). Alcuni svantaggi sono la necessità di una manutenzione costante per la sostituzione delle spazzole usurate, la velocità limitata dovuta al riscaldamento delle spazzole e la possibile generazione di rumore elettromagnetico a causa dell'arco elettrico generato dalle spazzole.
Motore mini vibrante piatto da 3V e 8 mm, il più piccolo a forma di moneta, modello 0827
Motori a corrente continua senza spazzole:
Il miglior motore vibranteI motori brushless a corrente continua utilizzano magneti permanenti nel loro rotore. Sono molto diffusi nel mercato degli hobby per applicazioni aeronautiche e su veicoli terrestri. Sono più efficienti, richiedono meno manutenzione, generano meno rumore e hanno una densità di potenza maggiore rispetto ai motori a corrente continua con spazzole. Possono anche essere prodotti in serie e assomigliano a un motore a corrente alternata con un numero di giri costante, ma sono alimentati da corrente continua. Presentano tuttavia alcuni svantaggi, tra cui la difficoltà di controllo senza un regolatore specializzato e la necessità di bassi carichi di avviamento e riduttori specifici nelle applicazioni di azionamento, il che si traduce in costi di investimento, complessità e limitazioni ambientali più elevati.
Motore elettrico vibrante BLDC da 3V 6mm, motore piatto brushless 0625
motori passo-passo
Vibrazione del motore passo-passoLe vibrazioni vengono utilizzate in applicazioni che richiedono vibrazioni, come ad esempio nei telefoni cellulari o nei controller di gioco. Sono generate da un motore elettrico e presentano una massa sbilanciata sull'albero motore che provoca la vibrazione. Possono essere utilizzate anche in dispositivi di vibrazione non elettronici, come cicalini, allarmi o campanelli.
Quando è richiesto un posizionamento preciso, i motori passo-passo sono la soluzione ideale. Si trovano in stampanti, macchine utensili e stampanti.
I sistemi di controllo di processo sono progettati per una coppia di mantenimento elevata che consente all'utente di passare da una fase all'altra. Sono dotati di un sistema di controllo che designa la posizione tramite impulsi di segnale inviati a un driver, il quale li interpreta e invia una tensione proporzionale al motore. Sono relativamente semplici da realizzare e controllare, ma assorbono costantemente la corrente massima. La piccola distanza tra i passi limita la velocità massima e, in presenza di carichi elevati, alcuni passi possono essere saltati.
Prezzo inferiore per il motore passo-passo CC con riduttore GM-LD20-20BY dalla Cina.
Cosa considerare quando si acquista un motore:
Quando si sceglie un motore, è necessario prestare attenzione a diverse caratteristiche, ma tensione, corrente, coppia e velocità (RPM) sono le più importanti.
La corrente è ciò che alimenta il motore e una corrente eccessiva può danneggiarlo. Per i motori a corrente continua, la corrente di funzionamento e la corrente di stallo sono importanti. La corrente di funzionamento è la quantità media di corrente che il motore dovrebbe assorbire con una coppia tipica. La corrente di stallo applica una coppia sufficiente a far funzionare il motore alla velocità di stallo, ovvero a 0 giri/min. Questa è la quantità massima di corrente che il motore dovrebbe essere in grado di assorbire, nonché la potenza massima quando moltiplicata per la tensione nominale. I dissipatori di calore sono importanti quando il motore funziona costantemente o a una tensione superiore a quella nominale, per evitare che gli avvolgimenti si fondano.
La tensione viene utilizzata per mantenere la corrente netta in una direzione e per vincere la corrente inversa. Maggiore è la tensione, maggiore è la coppia. La tensione nominale di un motore a corrente continua indica la tensione più efficiente durante il funzionamento. Assicurarsi di applicare la tensione raccomandata. Se si applica una tensione troppo bassa, il motore non funzionerà, mentre una tensione troppo alta può causare un cortocircuito negli avvolgimenti, con conseguente perdita di potenza o distruzione completa.
Oltre alla coppia, è necessario considerare anche i valori di coppia operativa e di stallo. La coppia operativa è la coppia che il motore è stato progettato per erogare, mentre la coppia di stallo è la coppia prodotta quando si applica potenza a partire dalla velocità di stallo. È sempre opportuno considerare la coppia operativa richiesta, ma in alcune applicazioni è necessario sapere fino a che punto è possibile spingere il motore. Ad esempio, in un robot su ruote, una buona coppia equivale a una buona accelerazione, ma è fondamentale assicurarsi che la coppia di stallo sia sufficientemente elevata da sollevare il peso del robot. In questo caso, la coppia è più importante della velocità.
La velocità, o velocità di rotazione (RPM), può essere un parametro complesso nei motori. In generale, i motori funzionano in modo più efficiente alle velocità più elevate, ma ciò non è sempre possibile se è necessario utilizzare ingranaggi. L'aggiunta di ingranaggi riduce l'efficienza del motore, quindi è importante considerare anche la riduzione di velocità e coppia.
Questi sono gli elementi fondamentali da considerare nella scelta di un motore. Valuta lo scopo dell'applicazione e la corrente utilizzata per selezionare il tipo di motore più adatto. Le specifiche dell'applicazione, come tensione, corrente, coppia e velocità, determineranno quale motore è più appropriato, quindi assicurati di prestare attenzione ai requisiti.
Fondata nel 2007, Leader Microelectronics (Huizhou) Co., Ltd. è un'impresa internazionale che integra ricerca e sviluppo, produzione e vendita. Produciamo principalmentemotore piatto, motore lineare, motore senza spazzole, motore senza nucleoMotori SMD, motori per modellazione dell'aria, motori di decelerazione e così via, nonché micromotori in applicazioni multi-campo.
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Data di pubblicazione: 21 febbraio 2019
