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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
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Motori a magnete permanente o PM:
Il campo magnetico di statore è generato da un magnete permanente
TIPI MOTORI PMGENERAZIONE CAMPO MAGNETICO DI STATOTRE
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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
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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
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Motore a magnete permanente iron-core:
SURFACE-WOUNDIRON-CORE
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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
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Motore a magnete permanente surface-wound:
MOVING-COILSURFACE-WOUND
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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
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Motore a magnete permanente moving-coil:
MIGLIORAMENTI DELLA RICERCAMOVING-COIL
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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Collegamento in parte in serie e in parte in parallelo:
Vantaggi da tutti e due i tipi di connessione
COLLEGAMENTO PARALLELO