I servomotori sono utilizzati in diversi mercati per alimentare macchine, strumenti, robot e altre applicazioni di automazione industriale. Questo blog illustra i cinque elementi principali di un servomotore CC brushless convenzionale: il rotore, lo statore, i cuscinetti, la retroazione e l'alloggiamento.
Il rotore
Elemento mobile del servomotore, il rotore è costituito da un albero con segmenti di magnete fissati a quest'ultimo o incorporati in una serie di lamine disposte sull'albero. I magneti sono disposti in coppie di poli e sono orientati secondo uno schema alternato positivo/negativo. La rotazione nasce quando il flusso magnetico generato dai magneti interagisce con i campi elettromagnetici generati dallo statore.
Lo statore
Lo statore, l'elemento stazionario del servomotore, è costituito da una pila di lamine scanalate che contengono un filo di rame avvolto secondo uno schema specifico. Questo schema è complementare alla disposizione dei magneti sul rotore. Questi avvolgimenti determinano le caratteristiche elettriche del motore e comprendono un sistema d'isolamento che protegge i fili da cortocircuiti in relazione ai fili stessi o alle lamine dello statore. Il sistema d'isolamento regola anche la temperatura massima consentita degli avvolgimenti, poiché i fili di rame si surriscaldano quando viene applicata la corrente.
I cuscinetti
Il rotore si inserisce all'interno dello statore, che comprende una piccolissima intercapedine d'aria tra il diametro esterno dei magneti del rotore e il diametro interno delle lamine del motore. Il rotore ruota liberamente ed è centrato nello statore grazie a un sistema di cuscinetti a sfera. I cuscinetti montati a entrambe le estremità dell'albero motore sono in grado di gestire i carichi radiali e assiali previsti e il calore del rotore.
La retroazione
Il dispositivo di retroazione rappresenta un componente fondamentale del servosistema. La retroazione del motore è tipicamente un encoder o un resolver montato sull'estremità posteriore del motore (opposta all'estremità dell'albero di uscita). Il dispositivo di retroazione interagisce con il servoazionamento per fornire dati che indicano la posizione e la velocità.
Per concludere: l'alloggiamento
L'alloggiamento del motore integra il rotore, lo statore, il sistema di cuscinetti e i componenti di retroazione in un unico pacchetto, che può essere installato facilmente su una macchina. I terminali a campana anteriori e posteriori assemblati montano l'alloggiamento direttamente sullo statore. Gli alloggiamenti possono essere realizzati in materiali diversi, come alluminio, ghisa o acciaio inox, e contengono punti di uscita per connettori o cavi di alimentazione e retroazione del motore. Gli alloggiamenti di acciaio inox sono utilizzati per applicazioni che necessitano di rigorose condizioni igieniche e di lavaggio ad alta pressione. Le guarnizioni, anch'esse parte del sistema di alloggiamento, forniscono vari livelli di protezione contro l'infiltrazione dell'acqua.
Conclusione
I progettisti di motori devono saper integrare questi cinque elementi chiave per produrre servomotori efficienti, compatti e affidabili. Ogni elemento deve supportare le prestazioni complessive del motore, fornendo un pacchetto ottimizzato che rappresenti una soluzione con servomotore ad alte prestazioni.
