Nella vita quotidiana, dai giocattoli elettrici alle auto elettriche,elettrico si può dire che i motori siano ovunque. Questi motori sono disponibili in vari tipi, come motori CC con spazzole, motori CC senza spazzole (BLDC) e motori sincroni a magneti permanenti (PMSM). Ogni tipo ha le sue caratteristiche e differenze uniche, che li rendono adatti a diverse applicazioni.
Cominciamo con i motori DC con spazzole. Questi motori esistono da molto tempo e sono ampiamente utilizzati in applicazioni in cui la semplicità e l'economicità sono fattori cruciali. I motori CC con spazzole utilizzano spazzole e un commutatore per fornire energia al rotore del motore. Tuttavia, queste spazzole tendono a usurarsi nel tempo, con conseguente riduzione dell’efficienza e dell’affidabilità. Inoltre, i motori CC con spazzole producono molto rumore elettrico a causa del contatto costante delle spazzole con il commutatore, limitandone l'uso in determinate applicazioni.
D'altra parte, i motori BLDC, come suggerisce il nome, non utilizzano spazzole per la commutazione. Impiegano invece dispositivi di commutazione controllati elettronicamente per controllare le correnti di fase del motore. Questo design senza spazzole offre numerosi vantaggi rispetto ai motori CC con spazzole. Innanzitutto, i motori BLDC sono più affidabili e hanno una maggiore efficienza poiché non ci sono spazzole soggette a usura. Questo miglioramento dell'efficienza si traduce in un risparmio energetico e in una maggiore durata della batteria nelle applicazioni portatili. Inoltre, l’assenza di spazzole elimina il rumore elettrico, consentendo un funzionamento più silenzioso, rendendo i motori BLDC ideali per applicazioni in cui il rumore è un fattore critico, come veicoli elettrici e droni.
I PMSM condividono somiglianze con i motori BLDC ma presentano lievi differenze nella costruzione e nel controllo. Anche motori PMSMutilizzano magneti permanenti nel rotore, simili ai motori BLDC. Tuttavia, I motori PMSM hanno una forma d'onda back-EMF sinusoidale, mentre i motori BLDC hanno una forma d'onda trapezoidale. Questa differenza nella forma d'onda influisce sulla strategia di controllo e sulle prestazioni dei motori.
I motori PMSM offrono numerosi vantaggi rispetto ai motori BLDC. La forma d'onda sinusoidale del back-EMF produce intrinsecamente una coppia e un funzionamento più fluidi, con conseguente riduzione di cogging e vibrazioni. Ciò rende i motori PMSM ideali per applicazioni che richiedono elevata precisione e funzionamento regolare, come la robotica e i macchinari industriali. Inoltre, i motori PMSM hanno una densità di potenza più elevata, il che significa che possono fornire più potenza per una determinata dimensione del motore rispetto ai motori BLDC.
In termini di controllo, i motori BLDC sono solitamente controllati utilizzando una strategia di commutazione a sei fasi, mentre i motori PMSM richiedono algoritmi di controllo più complessi e sofisticati. I motori PMSM in genere richiedono feedback di posizione e velocità per un controllo preciso. Ciò aggiunge complessità e costi al sistema di controllo del motore ma consente un migliore controllo della velocità e della coppia, ideale per applicazioni che richiedono prestazioni e precisione elevate.
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Orario di pubblicazione: 02-nov-2023