Principio di funzionamento del motore ad azionamento diretto

Motore ad azionamento diretto è l'abbreviazione di motore ad azionamento diretto, riferito principalmente al motore che non ha bisogno di passare attraverso un dispositivo di trasmissione durante la guida di un carico. Poiché si evita l'uso di apparecchiature di trasmissione come le cinghie nei motori ad azionamento diretto, che sono proprio i componenti con elevati tassi di guasto nel sistema, i sistemi che utilizzano motori ad azionamento diretto dovrebbero tecnicamente avere tassi di guasto inferiori.
Il principio di funzionamento di un motore ad azionamento diretto è convertire direttamente l'energia elettrica in energia meccanica senza la necessità di un riduttore o di un dispositivo di trasmissione. La parte del rotore del motore ad azionamento diretto è fissata direttamente sull'albero motore. Rispetto al dispositivo di trasmissione, può ridurre le perdite e il rumore della trasmissione meccanica, migliorare l'efficienza e la precisione e ridurre i costi di manutenzione e i tassi di guasto.
I motori ad azionamento diretto sono divisi in due tipologie: motori ad azionamento diretto con spazzole e motori ad azionamento diretto senza spazzole. Tra questi, i motori ad azionamento diretto senza spazzole sono i più utilizzati. Prendendo come esempio i motori brushless ad azionamento diretto, il loro principio di funzionamento verrà introdotto di seguito:
La struttura di un motore ad azionamento diretto senza spazzole comprende uno statore, un rotore e un sensore. Lo statore comprende un nucleo statorico e un avvolgimento statorico, con la corrente che scorre attraverso l'avvolgimento per generare un campo magnetico. Il rotore include un nucleo di ferro del rotore e magneti permanenti. Quando la corrente passa attraverso l'avvolgimento, il campo magnetico dell'avvolgimento dello statore e il campo magnetico dei magneti permanenti formeranno un campo magnetico rotante, facendo ruotare il rotore. I sensori vengono utilizzati per misurare la posizione e la velocità del motore, garantendone il funzionamento stabile.
Il metodo di controllo del motore ad azionamento diretto senza spazzole adotta solitamente la tecnologia di modulazione PWM, che controlla la velocità e la coppia del motore regolando il tempo di commutazione e la frequenza della corrente. La tecnologia di modulazione PWM può ridurre efficacemente il consumo energetico e il rumore dei motori e migliorare la precisione e l'affidabilità del controllo dei motori.
In sintesi, il principio di funzionamento di un motore ad azionamento diretto senza spazzole è quello di convertire direttamente l'energia elettrica in energia meccanica e di ruotare il rotore attraverso l'azione di un campo magnetico rotante, ottenendo un movimento ad alta efficienza, alta precisione e basso rumore controllare.
Requisiti e difficoltà del controllo del motore ad azionamento diretto
I motori ad azionamento diretto hanno requisiti elevati per lo sviluppo tecnico dei sistemi di controllo, che generalmente includono i seguenti punti:
1. A causa dei requisiti di alta velocità e del breve tempo di impostazione (come nell'applicazione di macchine per l'incollaggio di fili), è necessario controllare il motore da impostare nel più breve tempo possibile;
2. In alcuni campi di lavorazione o test laser, è necessario che il processo operativo sia particolarmente fluido, con requisiti elevati sia per le fluttuazioni di velocità che per gli errori di posizione durante il funzionamento;
3. Per alcuni scenari speciali, come l'ispezione laser o visiva, è necessario disporre di una funzione di uscita attivata dalla posizione. Man mano che la struttura diventa più grande, come nel caso dell'architettura a portale, sono necessari due assi per azionare la stessa piattaforma. Pertanto, la funzione di trasmissione a portale dovrebbe essere implementata nel controllo del conducente.