Struttura del motore BLDC

Un motore CC senza spazzole (BLDC) è un tipo di motore sincrono in cui i campi magnetici dello statore e del rotore funzionano in armonia alla stessa frequenza. I motori BLDC utilizzano un commutatore elettronico, consentendo un movimento fluido ed efficiente. Sono apprezzati per l'elevata potenza di uscita, il basso rumore elettrico, l'eccezionale affidabilità, la rapida risposta dinamica, la minima interferenza elettromagnetica e le eccellenti prestazioni velocità-coppia. Queste caratteristiche rendono i motori BLDC cruciali per applicazioni ad alte prestazioni, inclusi veicoli elettrici, automazione industriale e dispositivi medici.

L'elevata potenza di uscita dei motori BLDC soddisfa le esigenze delle apparecchiature per impieghi gravosi, mentre il basso rumore elettrico contribuisce a un funzionamento più silenzioso. La loro affidabilità supporta prestazioni stabili e costanti e la loro rapida reattività consente un facile adattamento alle mutevoli condizioni. Inoltre, la riduzione delle interferenze elettromagnetiche riduce le interruzioni dei sistemi elettronici circostanti e le migliori caratteristiche di velocità-coppia migliorano l’efficienza in diversi scenari di carico.

Sebbene esistano diversi tipi di motori CC brushless con design diversi, sono fondamentalmente costituiti da tre componenti principali: un rotore, uno statore e un'unità di controllo del motore. Il rotore contiene tipicamente magneti permanenti, mentre lo statore è costituito da avvolgimenti della bobina e nuclei di ferro. L'unità di controllo del motore comprende elementi di rilevamento di fase e commutazione, insieme al controller del motore brushless.

Il rotore può essere classificato in due tipi: rotore esterno e rotore interno. Può essere dotato di blocchi magnetici multipolari o anelli magnetici, mentre lo statore ospita gli avvolgimenti. Elementi di rilevamento della posizione, spesso sensori ad effetto Hall, sono installati sullo statore per funzionare con il controller, facilitando la commutazione del motore. Nonostante l'inclusione della commutazione elettronica, la struttura di un motore CC senza spazzole è relativamente semplice, rendendolo paragonabile a quella di un motore sincrono CA.

La figura seguente illustra la struttura del rotore interno di un motore CC senza spazzole. Questo tipo di motore è ampiamente utilizzato in vari campi. Ad esempio, nei dispositivi con vincoli di spazio rigorosi, il motore DC brushless con rotore interno è particolarmente adatto a soddisfare i requisiti di progettazione. Inoltre, la sua struttura relativamente semplice offre alcuni vantaggi in termini di produzione e manutenzione.