Motore elettrico: tutto quello che c'è da sapere su questi componenti

Come sai, ci sono un gran numero di modelli di motore elettrico in commercio, con varie tipologie. In questo blog abbiamo già analizzato alcune tipologie molto specifiche di motori elettrici da utilizzare con progetti fai da te, come controllarli con schede Arduino utilizzando %PWM, ma hanno anche molte altre applicazioni come la robotica, ecc.

In questo articolo lo farai conoscere un po 'più da vicino questo tipo di motore che stanno diventando piuttosto rilevanti in vari settori ...

Cos'è un motore elettrico?

Un motore elettrico non è altro che un dispositivo che converte l'energia elettrica fornita in un'energia meccanica rotante. Cioè, un rotore farà ruotare un albero quando gli viene fornita una corrente, poiché genera campi magnetici al suo interno in grado di funzionare attraverso bobine e magneti per produrre la rotazione.

All'interno ci sarà un file statore e un rotore. Il primo è nella zona più esterna e fissato all'alloggiamento del motore elettrico, oltre ad essere generalmente composto da magneti fissi (rappresentati nell'immagine precedente dagli schermi magnetici rosso e blu). Il rotore invece è una parte mobile che ruoterà per l'azione magnetica dello statore grazie alle sue bobine che compongono un elettromagnete (rappresentato nell'immagine precedente dalle bobine rossa e blu).

Vale a dire, il magnetismo genererà una forza attrattiva e repulsiva sugli avvolgimenti del rotore, a seconda del segno, facendolo ruotare all'interno dello statore.

Inoltre, alcuni dei motori elettrici sono reversibiliCiò non significa che possono invertire il senso di rotazione, poiché ciò può essere fatto da tutti, ma possono essere sia un motore che un generatore. Cioè, quando applichi energia ruotano e quando ruoti il loro asse generano una corrente elettrica ai loro terminali.

Questo è l'inizio di generatori che vengono utilizzati nell'industria energetica, come i generatori che esistono nei mulini eolici, o quelli che esistono negli impianti termici, idroelettrici, ecc. Infatti in alcune applicazioni possono funzionare in entrambe le modalità, come i motori di alcuni veicoli come il KERS o il freno rigenerativo di alcuni treni ...

Caratteristiche

Il motore ha una serie di caratteristiche che identificherà le qualità di un motore. Dovresti conoscere i più importanti per sapere come scegliere l'unità giusta. Ad esempio, evidenzia:

Potenza: possono essere da pochi mW nel caso del più piccolo e leggero, fino a migliaia di watt nel caso del più potente e pesante. E questo amplia la gamma di utilizzo, dai piccoli dispositivi elettronici alle applicazioni industriali. A seconda della sua potenza, avrai più o meno forza di rotazione.
Tipo di tensione e corrente: ci sono sempre meno tensioni, dai piccoli motori da 5v, 12v, ad altri che funzionano a 220v o più. Ovviamente la corrente fornita può essere diretta (DC) o alternata (AC).
Coppia motore: è la forza con cui ruoterà l'albero motore. Di solito è praticamente costante a differenza di altri motori, ma puoi trovare motori meno potenti e altri molto più potenti. Alcuni saranno persino in grado di generare molta coppia per spostare veicoli pesanti.
Performance: Non si tratta di forza, ma di efficienza energetica. Tipicamente è intorno al 75%, con alcuni modelli meno efficienti e altri più efficienti.
Emissioni 0: questo tipo di motore non emette nell'atmosfera gas inquinanti come altri gas di combustione interna o di reazione. In questo caso, l'unico contaminante può essere il modo in cui viene generata l'elettricità che li alimenta. Che provenga da fonti rinnovabili o meno.
refrigerazione: generalmente non necessitano di raffreddamento come altri motori a combustione. Sono autoventilati, anche se alcuni con prestazioni più elevate necessitano probabilmente di un certo raffreddamento.
Riduttore: non necessitano di cambi complessi, la velocità e il senso di rotazione possono essere controllati elettronicamente. Tuttavia, potrebbero esserci ingranaggi di riduzione o moltiplicatori per estrarre più forza o velocità come desiderato ...

Tipo

: CC

: CA

Non esiste un solo tipo di motore elettrico, come ho già accennato, ma ne esistono di diversi tipi. Dovresti sapere il più eccezionale, anche se in questo articolo ci concentriamo sul CC per ovvi motivi del tema di questo blog.

I tipi di motore elettrico sono:

Motore universale: È un tipo di motore che può funzionare sia con corrente continua che con corrente alternata, sebbene non sia molto frequente. È un motore monofase con somiglianze con un motore CC in serie, anche se con alcune modifiche. Sono utilizzati in svariate applicazioni, in quanto hanno una coppia di spunto maggiore dell'induzione e un'elevata velocità di rotazione pur essendo compatti ed economici. Sono comuni negli strumenti portatili di tutti i tipi e nei piccoli elettrodomestici.
Motori a corrente continua (CC)- Questi motori sono quelli che funzionano a corrente continua, come la maggior parte dei piccoli motori che usi con Arduino e altri progetti di maker. All'interno di questa famiglia ci sono sottogruppi come:
- Eccitazione indipendente
- Eccitazione seriale
- Shunt o eccitazione shunt
- Eccitazione composta o composto
- altro: stepper o servomotore, motore coreless, senza spazzole (senza spazzole).
Motori a corrente alternata (AC): sono quelli che funzionano con corrente alternata, essendo più grandi e per l'utilizzo in grandi elettrodomestici, industria, macchinari, ecc. All'interno puoi trovare sottotipi come:
- Sincrono: In questo tipo di motore, l'asse di rotazione ruota alla frequenza della corrente di alimentazione. La sua velocità di rotazione è quindi costante, sempre dipendente dalla frequenza della tensione della rete elettrica a cui è collegata. Ad esempio, su una rete domestica sarebbe 220v 50 / 60Hz.
- Asincrono: è uno il cui rotore ruota ad una velocità diversa dal campo magnetico. Al suo interno sono presenti anche divisioni come:
  - Monofase: sono quelli che utilizzano un alimentatore monofase, come quello di una casa. All'interno ci sono:
    - Avvolgimento ausiliario
    - Loop in corto
    - Universale (vedi primo punto)
  - Trifasico: il suo avvolgimento dell'induttore dello statore è progettato per avere tre diverse bobine spostate elettricamente di 120º, in modo che quando è alimentato con una corrente alternata trifase, la rotazione del rotore può essere generata dall'azione di ciascuna delle fasi. Dentro trovi:
    - Rotore avvolto (convenzionale).
    - Rotore in corto (gabbia di scoiattolo).

applicazioni

Può essere utilizzato un motore elettrico gran numero di applicazioni. Dai veicoli elettrici, attraverso alcuni meccanismi di attivazione meccanica, a droni, robot, mixer, stampanti 3D, dischi rigidi, pompe dell'acqua, elettrodomestici come lavatrici e lavastoviglie, stampanti convenzionali, ventilatori, generatori di elettricità e molto altro ancora.

Di solito, monofase Sono i più basilari utilizzati in piccole applicazioni e sono facili da invertire la rotazione semplicemente cambiando la polarità della corrente applicata. Sono tipici dei piccoli dispositivi elettronici. Trifase sono utilizzati per applicazioni più potenti, come quelle industriali.

Quello per quanto riguarda la corrente alternata. Ma nel mondo dei maker e del fai-da-te, è normale che tu lo usi motori a corrente continua. Questi piccoli motori CC sono tipici di robot, droni, stampanti 3D, piccoli veicoli elettrici, ecc.

Dove comprare

Puoi acquistare vari tipi di questo dispositivo, come i modelli di motore elettrico che trovi su Amazon e altri negozi specializzati:

Maggiori informazioni sui motori

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