Tipi di motore elettrico

Esistono diversi tipi di motore elettrico, impiegati nei più svariati settori industriali e per azionare macchine di ogni genere: robot industriali, dispositivi medicinastri trasportatori, porte automatiche, miscelatori, agitatori, data storage, ecc.

Un motore elettrico è un dispositivo elettromeccanico che converte l’energia elettrica in ingresso in energia meccanica. Gli elementi che lo compongono, statore e rotore, generano un campo magnetico tramite l’uso di magneti permanenti o tramite elettromagneti permettendone il funzionamento.  

Come scegliere correttamente tra i vari tipi di motore elettrico?

A seconda dell’utilizzo e dello scopo applicativo, la scelta dei tipi di motore elettrico si baserà innanzitutto tenendo conto del tipo di movimento che si desidera ottenere: movimenti veloci, continui o con variazioni, precisi, con più forza, ecc.

Basandosi sul movimento da ottenere, bisognerà definire altri aspetti tecnici di cui si ha bisogno: la potenza, la coppia, la velocità, la resistenza, le dimensioni e il tipo di montaggio del motore.

Vediamo quali sono i tipi di motore elettrico principali tra cui poter scegliere:

Il motore a corrente alternata è la scelta migliore se si cerca un motore semplice che non faccia posizionamento e che lavori a velocita fissa o variabile, se abbinato ad un inverter. Rientrano nel gruppo di motori a corrente alternata i motori sincroni e asincroni. Nei primi tipi di motore elettrico la velocità di rotazione è sincronizzata con la frequenza elettrica e si richiede l’uso di inverter per il funzionamento; al contrario nei secondi tipi di motore elettrico la velocità angolare è inferiore alla velocità di rotazione del campo magnetico e non viene richiesto nessun sistema di eccitazione del campo rotorico, risultando molto più facile da utilizzare.

Per operazioni in cui è necessario controllare e regolare la velocità, il motore a corrente continua garantisce movimenti fluidi da zero fino alla massima velocità. Può essere utilizzato anche abbinato ad un encoder o ad un driver per fare posizionamento.

Se quello di cui si ha bisogno è precisione nello spostamento angolare e nella velocità di rotazione, il motore passo-passo, spesso chiamato anche step o stepper, è la scelta ideale. Muovendosi a passi di un 1,8 gradi (o più piccoli se gestiti elettronicamente), viene garantita un’operazione di posizionamento semplice ed economica. Per questo motivo vengono utilizzati soprattutto nella robotica, su telescopi e per servomeccanismi.

I motori brushless, invece, sono dei motori elettrici in corrente continua con il rotore a magnete permanente e lo statore a campo magnetico rotante. Per funzionare non necessitano di alcun contatto elettrico strisciante sull’albero motore e la commutazione della corrente circolante negli avvolgimenti dello statore avviene elettronicamente. Sono motori simili ai passo-passo e quindi usati per movimenti angolari precisi anche ad alte velocità. Invece rispetto ai motori DC eliminano la possibilità di formazione di scintille al crescere della velocità di rotazione e riducono la necessità di manutenzione periodica.

Dalla tecnologia del motore brushless rotativo derivano i motori lineari, motori elettrici che producono il moto direttamente in forma lineare generando una forza di spinta. In questo modo si riduce la catena cinematica della macchina e si ha un movimento di tipo “direct drive”. L’applicazione dei motori consente di ottenere prestazioni, in termini di velocità di spostamento, decisamente superiori a quelle ottenibili con altre tipologie di motori elettrici.

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