In questo articolo mostriamo come è fatto e come funziona un motore a spazzole.
La struttura del motore a spazzole
Un Motore a Spazzole è composto da una parte fissa e una parte rotante, chiamati rispettivamente statore e rotore.
Gli elementi della parte fissa (statore) sono la cassa, i cuscinetti, i magneti e le spazzole, queste ultime sono collegate ai cavi di alimentazione. La parte rotante (rotore) è invece costituita da asse, armatura, spire e commutatore.
Avete il vostro Motore a Spazzole sotto mano? No?
No problem, l’immagine qui sotto vi aiuterà ad individuare ogni elemento di statore e rotore.
Il funzionamento del motore a spazzole
Per descrivere al meglio il funzionamento dei Motori a Spazzole, partiamo parlando delle spire.
Le spire sono avvolte attorno all’armatura e ogni gruppo di spire costituisce un avvolgimento. Il numero di spire è lo stesso per ciascun avvolgimento ed è un numero predeterminato in funzione delle caratteristiche che deve avere il motore.
🔧 Minore è il numero di spire, maggiori sono la potenza del motore, il numero massimo di giri e la sua coppia massima.
Il numero di avvolgimenti dipende dalla geometria dell’armatura: normalmente sono 3 e vengono disposti a 120° uno dall’altro, ma nei più recenti Motori a Spazzole gli avvolgimenti possono arrivare ad essere 5. Questa tipologia di motori è la più usata specialmente nelle categorie scaler/crawler.
Il commutatore è diviso in tanti settori (slot) quanti sono gli avvolgimenti, e una spira per ciascun avvolgimento è collegata ad uno slot. Quando le spazzole toccano il commutatore, due slot alla volta sono alimentati e la corrente circola nelle spire e, quindi, negli avvolgimenti.
🔧Per capire per quale motivo il motore gira, è fondamentale sapere che ciascun avvolgimento percorso da corrente costituisce un elettromagnete.
Durante la rotazione il contatto delle spazzole si sposta continuamente da uno slot del commutatore a quello successivo; ogni volta che avviene questo passaggio, all’interno dell’avvolgimento (elettromagnete) la polarità magnetica si inverte, creando una periodica alternanza di attrazione/repulsione tra gli elettromagneti e i magneti della cassa. E’ per questa funzione di “commutazione” di polarità, che il commutatore prende il suo nome.
Abbiamo scelto una animazione dal web per chiarire al meglio tutta la nostra trattazione, in cui è possibile distinguere bene ogni elemento coinvolto nel funzionamento. A partire dal basso, si vede distinguamente la fonte di alimentazione, le spazzole che poggiano sul commutatore a 3 slot e il momento preciso in cui avviene la commutazione nei 3 avvolgimenti, che cambiano la propria polarità e reagiscono con i magneti permanenti N e S della cassa.
Buona visione!
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