Motore brushless
Come funziona un motore brushless?
Il motore brushless è un motore che funziona a corrente continua che garantisce grande affidabilità e non necessita di manutenzione. Il termine "brushless" sta indicare la mancanza delle spazzole che invece caratterizzano altri tipi di motore a corrente continua (detti brushed) e che consentono il trasferimento tramite contatto elettrico, in forma di strisciamento, della corrente agli avvolgimenti di rame.
Il motore brushless non presenta i contatti striscianti collegati al polo positivo e negativo del generatore da un lato e dall'altro al collettore del rotore e quindi risolve completamente il problema della sostituzione dei contatti e delle spazzole che si deteriorano.
Inoltre proprio grazie all'assenza di attriti e strisciamenti la velocità di rotazione risulta più stabile e non si creano scintille che potrebbero risultare pericolose ad esempio in ambienti in cui sono presenti materiali altamente infiammabili.
Il motore brushless è caratterizzato da magneti permanenti sul rotore visto che non sono previsti contatti su di esso mentre lo statore è composto da diversi avvolgimenti cioè bobine, che come sappiamo quando sono percorsi da corrente generano al loro interno un campo magnetico e dunque si comportano da elettromagneti. Lo statore può essere interno:
oppure esterno:
Motore brushless con statore interno
Trattiamo il caso del motore brushless con statore interno. Ogni bobina viene percorsa da corrente secondo una ben precisa sequenza in modo da generare un momento torcente a causa dell'interazione con il magnete permanente che rende continua la rotazione sempre nella stessa direzione e con velocità costante. La sequenza di alimentazione delle bobine è ciclica e continua fino a quando il rotore è alimentato continuando così la sequenza di rotazione.
Quando scorre corrente nella prima bobina ad esempio tale corrente genera un campo magnetico nella bobina in modo che i magneti del rotore sono attratti dagli elettromagneti senza mai raggiungerli e quindi il rotore ruota.
La corrente passa così a circolare nella bobina accanto e così via in modo che il polo nord e il polo sud del rotore continuino a rincorrere i poli nord e sud alternati delle bobine senza mai effettivamente raggiungerli creando un moto senza fine che smetterà soltanto quando si interrompe l'alimentazione delle bobine cioè degli elettromagneti.
La sequenza di alimentazione delle bobine è gestita da un sensore che sfrutta l'effetto Hall e le bobine solitamente sono accese accoppiandole a due a due, questo per aumentare il valore del momento torcente da esso generato sul magnete permanente.
Per fare un paragone si può pensare ad una corsa dei cani con una finta lepre che ruota insieme a loro. I cani continueranno ad essere attratti dalla lepre che però si muove in maniera solidale con essi e quindi non la raggiungeranno mai.
In questo esempi i cani sono il rotore che continuano ad essere attratti dai campi magnetici generati in sequenza dalle bobine presenti nello statore.
Maggiore è il numero delle bobine maggiore sarà il momento torcente delle bobine che tengono in rotazione il rotore che quindi avrà un movimento più fluido e costante.
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