Metodi comuni per il raffreddamento o la dissipazione termica in un motore elettrico

settembre 19, 2014, by Randy Wilson

Molti dei macchinari e dei processi che conosciamo utilizzano motori elettrici. Questi motori si trovano nelle fabbriche, nelle automobili, negli aeroplani, nei robot e persino nei distributori di DVD. Indipendentemente dall'applicazione, la gestione della dissipazione termica rappresenta un punto in comune. I motori elettrici vengono spesso scelti in base a particolari requisiti di lavoro o di carico. Un aspetto di cui tenere conto in questo processo di selezione è la gestione della dissipazione termica. Sebbene questo tipo di motori sia in continua evoluzione e miglioramento, tutti sono soggetti a perdite ed inefficienze che generano calore. Un punto da considerare nella scelta del motore giusto per le vostre necessità.

AKM Servomotor

Nella maggior parte dei casi la dissipazione termica viene ottenuta mediante raffreddamento conduttivo, grazie al quale il calore viene trasferito dal motore attraverso l'interfaccia di montaggio al telaio della macchina. Nelle schede tecniche i costruttori di motori troveranno spesso l'indicazione delle dimensioni del dissipatore di calore. Questo valore viene utilizzato per determinare la coppia continua del motore. La capacità di carico del motore sarà maggiore o minore in funzione della dissipazione termica disponibile.  Il servomotore AKM di Kollmorgen illustrato sopra utilizza il raffreddamento conduttivo. 

 Motore PMDC TEFC

 Un altro metodo per eliminare il calore dai motori elettrici sfrutta il raffreddamento ad aria forzata, di solito realizzato prevedendo una ventola elettrica che soffia aria sul motore. Il raffreddamento ad aria forzata è in grado di ridurre la quantità di calore trasferito al telaio della macchina permettendo al motore di funzionare con un punto di carico superiore.  Sopra è illustrato un motore PMDC (a corrente diretta e magneti permanenti) montato su piedini con raffreddamento ad aria (TEFC).

Motore CDDR raffreddato a liquido

Per dissipare il calore da un motore elettrico si può usare anche il raffreddamento a liquido, con il quale viene fatto circolare nel carter o nelle bobine del motore (o intorno al carter o alle bobine) etilenglicole o un altro refrigerante liquido. È un sistema simile ai radiatori nei motori per automobili.  Il motore illustrato sopra è un modello raffreddato ad acqua di Kollmorgen in versione personalizzata.

Sebbene la dissipazione termica non rappresenti sempre un criterio di primo piano nella scelta di un motore elettrico, va comunque considerata parte integrante di una macchina. Alcuni motori possono essere installati su una macchina in cui un calore eccessivo potrebbe causare ustioni. L'espansione termica dovuta al riscaldamento del telaio della macchina potrebbe compromettere la qualità del processo; inoltre, valori di dissipazione termica ignorati o sottostimati potrebbero determinare guasti ai prodotti.

 

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