Generazione del campo magnetico di statore:
A seconda della tecnologia usata per generare il campo magnetico di statore, i
motori in corrente continua sono:
Motori a magnete permanente o PM (Permanent Magnet)
Motori a controllo di campo
MOTORI PM
Motori a magnete permanente o PM:
Il campo magnetico di statore è generato da un magnete permanente
TIPI MOTORI PMGENERAZIONE CAMPO MAGNETICO DI STATOTRE
Tipi di motore a magnete permanente in corrente continua:
A seconda della tecnologia usata per realizzare l'avvolgimento di rotore
esistono tre tipi di motori a magnete permanente:
Iron-core
Surface-wound
Moving- coil o core-less
IRON-COREMOTORI PM
Iron-core:I conduttori attivi di rotori sono alloggiati all'interno di cave
Il magnete permanente è realizzato utilizzando una lega di bario e ferrite oppure una lega di alluminio, nichel, cobalto e
ferro (AlNiCo) o ancora, un insieme di terre rare
I motori realizzati con questa struttura sono molto affidabili ed economici, ma presentano un elevato momento di inerzia del
rotore e un elevato valore dell'induttanza di armatura
Presenta il fenomeno del cogging, causato dal riscaldamento del sistema che innesca un'oscillazione continua della velocità
angolare del sistema
MOTORE IRON-CORE TIPI MOTORI PM
Motore a magnete permanente iron-core:
SURFACE-WOUNDIRON-CORE
Surface-wound:
I conduttori attivi sono collocati sulla superficie esterna del rotore e fissati in piccole
scanalature (wound)
Grazie alla sua struttura siamo in grado di ottenere valori del momento di inerzia e
dell'induttanza di armatura minori rispetto ai motori iron-core e non presenta il fenomeno di
cogging
MOTORE SURFACE-WOUNDMOTORE IRON-CORE
Motore a magnete permanente surface-wound:
MOVING-COILSURFACE-WOUND
Moving- coil o core-less:Il rotore è costituito dall'insieme dei conduttori
attivi, sostenuti da un supporto cilindrico in vetro epoxy che ne migliora le caratteristiche di
resistenza meccaniche
Il nucleo di materiale ferro-magnetico che chiude il circuito magnetico è solidale con lo statore e
non ruota, quindi ha valori molto piccoli di momento d'inerzia del rotore
Le caratteristiche magnetiche del rotore consentono valori molto piccoli per l'induttanza di
armatura
MOTORE MOVING-COILMOTORE SURFACE-WOUND
Motore a magnete permanente moving-coil:
MIGLIORAMENTI DELLA RICERCAMOVING-COIL
Miglioramenti fatti grazie alla ricerca:
Sostituzione dei magneti di statore in AlNiCo con quelli in samarium-cobalto
Sostituzione dei conduttori di rame del rotore con conduttori di alluminio
CONSEGUENZE MIGLIORAMENTI DELLA RICERCAMOTORE MOVING-COIL
Conseguenze ai miglioramenti fatti grazie alla ricerca:
Miglioramento delle caratteristiche meccaniche e magnetiche del motore
Valori molto bassi della costante di tempo meccanica
Accelerazioni di valore molto maggiore rispetto ai motori a magnete permanente di altro tipo
Elevati valori di rendimento e di coppia
A parità di coppia, un ridotto spessore, che consente di costruire motori per circuiti stampati
MOTORI A CONTROLLO DI CAMPOMIGLIORAMENTI DELLA RICERCA
Motori a controllo di campo:
Il campo magnetico di statore è generato da un avvolgimento alloggiato in apposite
cave dello statore, in cui viene fatta passare la corrente di eccitazione
COLLEGAMENTI DELLA BOBINACONSEGUENZE MIGLIORAMENTI DELLA RICERCA
Tipi di collegamenti della bobina di eccitazione nei motori a controllo di
campo:
In serie al circuito di armatura e alimentata quindi dalla stessa corrente di armatura
In parallelo al circuito di armatura e quindi essere interessata dalla stessa tensione di armatura
In parte in serie e in parte in parallelo
COLLEGAMENTO SERIEMOTORI A CONTROLLO DI CAMPO
Collegamento in serie al circuito di armatura:
Vantaggi:
Coppia di spunto maggiore
Velocità a vuoto più elevata
Svantaggi:
Se non connessa correttamente può provocare danni al sistema
COLLEGAMENTO PARALLELOCOLLEGAMENTI DELLA BOBINA
Collegamento in parallelo al circuito di armatura:
Vantaggi:
Caratteristica velocità-corrente di armatura lineare
Svantaggi:
Valori minori di coppia e di velocità
COLLEGAMENTO SIA PARTE SERIE CHE PARALLELOCOLLEGAMENTO SERIE
Collegamento in parte in serie e in parte in parallelo:
Vantaggi da tutti e due i tipi di connessione
COLLEGAMENTO PARALLELO