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12/10/2021
News - Conoscenze tecniche

Piccoli ma potenti: in che modo i motori BLDC piatti consentono un maggiore rendimento con un ingombro ridotto

DELTA LINE, produttore leader di soluzioni per il motion control, offre un’ampia gamma di motori brushless in corrente continua (BLDC) idonei a settori che spaziano dall’agricoltura ai dispositivi medicali. L’ultima novità riguarda il lancio di una serie di motori piatti con encoder integrato che permettono di regolare, in anello chiuso, la posizione o la velocità.

L’architettura tipica dei motori brushless DC (BLDC) consiste in uno statore avvolto che alloggia il rotore con magneti permanenti. Tuttavia, le applicazioni soggette a forti limitazioni di spazio rendono difficile l’applicazione di un motore BLDC tradizionale senza sacrificarne il rendimento. Per venire incontro all’esigenza di un rendimento elevato abbinato a dimensioni compatte, Delta Line offre un’alternativa al motore BLDC tradizionale: una serie di motori brushless dal disegno piatto, ovvero più corto assialmente, che consente un eccellente rapporto potenza-volume.

I motori BLDC piatti sono talvolta denominati “a rotore esterno” o “a cassa rotante”, poiché la loro struttura è in un certo senso opposta a quella di un motore BLDC tradizionale. Nel motore piatto, o con rotore esterno, il rotore è la parte esterna e lo statore è alloggiato all'interno del rotore. Ciò fa sì che il motore sia più corto di un motore tradizionale, rendendo i motori BLDC piatti ideali per applicazioni in cui la lunghezza del motore possa essere motivo di criticità.

La struttura a rotore esterno permette inoltre diversi miglioramenti del rendimento rispetto ad un motore BLDC tradizionale. Il più evidente di questi vantaggi riguarda le dimensioni del rotore. Affinché lo statore possa entrare nel rotore, quest’ultimo deve essere più grande di quello di un motore BLDC convenzionale. Rotore più grande significa traferro più grande e, di conseguenza, una “leva” maggiore per la generazione della coppia. In questo modo il rotore esterno può generare una coppia maggiore rispetto ai modelli tradizionali con rotore interno. Combinando questa generazione di coppia maggiore con le dimensioni del motore, nel complesso inferiori, il risultato è una densità di potenza senza rivali.

Il disegno piatto con rotore esterno permette inoltre di dotare il motore di un maggior numero di poli e questo, oltre ad aumentare il flusso magnetico (contribuendo ulteriormente alla generazione della coppia), consente di pilotare il motore con maggiore precisione a basse velocità. Più poli, combinati con la maggiore inerzia di un rotore più grande, riducono gli sbalzi di coppia e si traducono in un funzionamento estremamente lineare.

Le dimensioni ridotte, la coppia maggiore e il funzionamento più lineare dei motori BLDC piatti con rotore esterno, apportano vantaggi ad un’ampia gamma di applicazioni, dalle attrezzature agricole di grandi dimensioni ai veicoli a guida automatica (AGV). Le applicazioni in cui i motori BLDC piatti costituiscono la migliore alternativa, e talvolta l’unica, sono quelle che richiedono un rendimento elevato a fronte di ingombri estremamente ridotti. In particolare, la dimensione ridotta e l’eccellente controllo a bassa velocità apportano vantaggi, per esempio, alle giunzioni (o articolazioni) dei robot e agli utensili portatili, dove la sicurezza è essenziale. Inoltre, l’agevole generazione della coppia e la buona dissipazione termica rendono i modelli piatti con rotore esterno ideali per dispositivi medicali di piccole dimensioni, ad esempio pompe e respiratori con dispositivo per la purificazione dell'aria, dove la regolazione precisa e il comfort del paziente sono aspetti critici.

Delta Line offre motori BLDC a rotore esterno con diametri che vanno dai 20 mm ai 90 mm e coppia nominale fino a 1 Nm. Abbiamo, inoltre, appena lanciato la nostra gamma di motori piatti con diametro 60 e 90 mm con encoder integrato per le applicazioni che ricorrono alla regolazione ad anello chiuso per ottenere i massimi livelli di precisione. L’encoder magnetico integrato ha una risoluzione di 4096 CPR (impulsi per giro) ed è in grado di fornire un feedback incrementale o assoluto. L’encoder integrato permette di regolare con precisione la posizione o la velocità senza doversi preoccupare di reperire, integrare e configurare eventuali componenti aggiuntivi.

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