Il motoriduttore nasce dall’idea di un blocco formato da motore elettrico e riduttore ed è ispirata al brevetto del progettista e imprenditore tedesco Albert Obermoser. Egli infatti nel 1928 inventò il cosiddetto Vorlegemotor (motoriduttore). Da allora il modello base è stato migliorato.
La caratteristica principale che determina il tipo di motoriduttore è la direzione del flusso della forza del riduttore. Ci sono riduttori ad assi paralleli, i riduttori angolari e i riduttori epicicloidali. Alcuni motoriduttori sono composti da un motore c.c. e prendono il nome di motoriduttori c.c. Questi convertono l'energia elettrica in energia meccanica. La velocità del motore può essere modificata con tensione di alimentazione variabile, come ad esempio di 12 V per il motoriduttore 12v.
Motoriduttori: motore brushless vs motore brushed
I motoriduttori si differenziano per il tipo di motore, che può essere con o senza spazzole. I motoriduttori c.c. a spazzola vengono spesso utilizzati per le applicazioni con sistemi di controllo più semplici. I motoriduttori brushless vengono invece utilizzati in compressori, ventilatori o pompe. Il principio di funzionamento del motore rimane essenzialmente lo stesso.
Quando gli avvolgimenti del motore vengono alimentati, viene creato un campo magnetico e quindi una forza. Questa forza viene convertita in rotazione dell'albero, che consente al motore di funzionare. Mentre l'albero ruota, la corrente elettrica viene indirizzata a diversi gruppi di avvolgimenti e questo permette al rotore di girare continuamente.
Nei motori brushed le spazzole forniscono energia elettrica agli avvolgimenti del motore attraverso i contatti del commutatore. I motori brushless sono privi di questi commutatori di corrente e il campo viene commutato grazie ad un amplificatore.
Il vantaggio dei motori con spazzole sta nel poter essere collegati direttamente all’alimentazione CC e quindi si ha maggiore controllo. Hanno anche un costo più basso rispetto ai motori brushless, ma risultano meno efficienti.
L’azione dei commutatori nei motori con spazzole crea una grande quantità di rumore elettrico ed elettromagnetico molto fastidiosa. Inoltre hanno una durata inferiore poichè spazzole e commutatori si consumano.
Il motore brushless, invece, ha maggior durata di vita. Infatti non ci sono spazzole da consumare e neanche da sostituire. La manutenzione viene ridotta al minimo rispetto ai motori brushed e l’efficienza è decisamente più alta.
L’unico svantaggio dei motori brushless è l’alto costo iniziale. La necessità di un dispositivo di commutazione come un encoder e un azionamento o controller ne fa aumentare il prezzo.
I motori brushless sono caratterizzati da un’efficienza dell’85-90%, il 10% in più rispetto ai motori con spazzole. Questo significa che più potenza viene trasformata in forma di rotazione e meno viene dissipata in calore, il che porta a prediligere i motori c.c. senza spazzole.
Dove vengono utilizzati i motoriduttori?
I motoriduttori sono fondamentali per l’economia mondiale. Se si pensa alle produzioni industriali, ci sono motoriduttori che azionano i convogliatori, sollevano e abbassano carichi e movimentano merci. Al giorno d’oggi nessuna società intralogistica può fare a meno dei motoriduttori nei processi di stoccaggio, selezione o fornitura delle merci.
Nel settore automobilistico, ad esempio, i motoriduttori sono usati dalla creazione dello stampo al montaggio finale. Se si pensa alle più moderne macchine per la movimentazione e i robot, le ottime caratteristiche di dinamica e precisione derivano proprio dall’utilizzo dei motoriduttori c.c.
Un ultimo esempio, anche più comune, è l’utilizzo di motoriduttori negli aereoporti. Senza di essi i passeggeri sarebbero costretti a pazientare ore ed ore per ritirare i propri bagagli.
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