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Il motori ad azionamento diretto a magneti permanenti sono molto esigenti. Una delle caratteristiche distintive di questo tipo di motore rispetto a tutti gli altri è il fatto di non utilizzare alcun meccanismo di riduzione tradizionale. La maggior parte dei motori richiede un riduttore che può facilmente convertire la rotazione ad alta velocità in una velocità inferiore per specifici applicazioni.
Grazie al design unico e al principio di funzionamento di un motore a trasmissione diretta a magnete permanente, possono fornire direttamente la velocità di uscita richiesta. Pertanto, non richiedono alcun riduttore per il funzionamento.
Cos'è un riduttore
È principalmente il dispositivo meccanico che agisce sulla trasmissione di un motore per ridurre la velocità e aumentare la coppia. Generalmente è costituito da ingranaggi e cuscinetti che funzionano sul principio di conversione dell'input di un motore rotante ad alta velocità in un output a velocità inferiore ma con coppia più elevata.
Funzione e principio di funzionamento del riduttore:
Funziona principalmente modificando un ingresso motore rotante ad alta velocità in un'uscita a velocità inferiore, che si adatta a un'applicazione particolare e aumenta la coppia dell'uscita. Il riduttore soddisfa le diverse applicazioni in termini di velocità e coppia, fornendo così un'uscita più stabile.
Un riduttore funziona convertendo la velocità e la coppia tramite il coordinamento tra ingranaggi o altri elementi di trasmissione. L'albero di ingresso è collegato a un motore che immette potenza rotazionale ad alta velocità nel riduttore. Con una combinazione di questi ingranaggi o elementi di trasmissione, vengono creati diversi rapporti di riduzione per ridurre la velocità di uscita e aumentare la coppia di uscita.
Classificazione dei riduttori:
Riduttori di velocità: Questi generalmente includono riduttori elicoidali, riduttori cilindrici, riduttori conici e molti altri. Con tutti questi, c'è praticamente qualsiasi tipo di applicazione che può essere realizzata con ingranaggi in generale.
Riduttore a vite senza fine: Un metodo per variare la potenza in uscita a velocità inferiori con coppia crescente mediante l'uso di viti senza fine e riduttori.
Riduttore planetario: Il suo sistema di ingranaggi planetari consente di realizzare costruzioni compatte senza modificare la capacità di trasmissione ad alto rapporto di riduzione.
Perché i motori ad azionamento diretto a magneti permanenti non richiedono un riduttore
I motori a trazione diretta a magnete permanente sono una classe speciale di motori che hanno il privilegio di azionare un carico direttamente senza l'intervento di un riduttore. Non hanno un riduttore per alcune ragioni. Tra queste:
Elevata densità di coppiaIlNel motore asincrono convenzionale il rapporto tra coppia di spunto e coppia massima è molto piccolo.
Quindi il riduttore viene utilizzato per ottenere bassa velocità e coppia elevata in uscita. Durante la maggior parte dei processi di lavoro, funziona in condizioni di carico leggero con il suo fattore di potenza relativamente basso. I motori a trasmissione diretta a magnete permanente utilizzano magneti permanenti altamente efficienti come sorgente di eccitazione all'interno del motore, con elevata intensità del campo magnetico e densità di energia magnetica. In altre parole, i motori a trasmissione diretta a magnete permanente possono fornire una coppia di uscita più elevata con meno volume e peso senza riduttori per soddisfare il requisito di potenza di un carico.
Giri elevati: La maggior parte dei motori a magnete permanente a trasmissione diretta ha un RPM elevato e può fornire il RPM richiesto direttamente senza la riduzione del RPM da parte del riduttore. Ciò ridurrà le complicazioni nel sistema e anche la perdita di energia durante la conversione dell'energia.
Alta efficienza: I motori a trazione diretta a magnete permanente possono convertire direttamente l'uscita ad alta velocità del motore nella bassa velocità richiesta dal carico. Nel caso di un riduttore, tuttavia, perdite di trasmissione meccanica extra riducono l'efficienza del sistema. Pertanto, i motori a trazione diretta a magnete permanente presentano minori perdite di energia nel processo di conversione dell'energia e, di conseguenza, una maggiore efficienza della conversione dell'energia.
Meno componenti di trasmissione: I motori a magnete permanente a trasmissione diretta senza riduttore riducono il numero e la complessità delle parti nel meccanismo di trasmissione. Pertanto, il costo di manutenzione del sistema è inferiore, aumentando al contempo l'affidabilità e la stabilità dell'intero sistema.
Bassi costi di rumorosità e manutenzione: I sistemi motore convenzionali con riduttori possono avere rumori di vibrazione periodici e perdite di attrito dovute agli ingranaggi, che i riduttori tendono a creare. I motori a trasmissione diretta a magneti permanenti non richiedono un riduttore e, come tali, producono meno rumore. I riduttori richiedono manutenzione periodica e sostituzione di parti a causa di problemi quali usura degli ingranaggi e lubrificazione. D'altro canto, i motori a trasmissione diretta a magneti permanenti hanno costi relativamente bassi in termini di manutenzione.
Applicazioni dei motori ad azionamento diretto a magneti permanenti
Industria delle macchine utensili: I motori a trazione diretta a magnete permanente hanno un'elevata densità di coppia, un'elevata efficienza e un controllo ad alta precisione. Trovano applicazione in molti campi. Alcune delle aree di applicazione comuni per i motori a trazione diretta a magnete permanente includono:
Macchinari tessili: I motori a trasmissione diretta a magneti permanenti hanno anche applicazioni molto importanti nelle macchine utensili e nelle attrezzature di lavorazione. L'elevata densità di coppia e l'elevato controllo di precisione che forniscono li rendono un azionamento del mandrino ideale. L'elevata velocità di rotazione, insieme all'elevata reattività dei motori a trasmissione diretta a magneti permanenti, fornisce velocità più elevate e una migliore produttività.
Produzione di energia solare ed eolica: I macchinari tessili includono meccanismi che richiedono precisione nella regolazione delle velocità operative o delle tensioni. Gli azionamenti CC a magnete permanente forniscono un controllo molto accurato della velocità e della coppia e sono particolarmente adatti all'applicazione sia nei sistemi di azionamento a gradini che nelle trasmissioni a variazione continua applicate ai macchinari tessili.
