Tecnica motore elettrico

Ciao a tutti,

ecco una piccola guida allo smontaggio di un motore elettrico in corrente continua ed al suo funzionamento.


PRINCIPI DI FUNZIONAMENTO

Il motore elettrico a corrente continua è composto da due parti principali: il rotore e lo statore.



le frecce rosse indicano il verso di rotazione del rotore

Lo statore è costituito da due magneti permanenti che generano un campo magnetico orientato NORD-SUD.

Il rotore è un conduttore nel quale viene fatta scorrere una corrente; il campo magnetico prodotto da questa corrente interferisce col campo magnetico dello statore e si genera una coppia di forze che mette in rotazione la parte mobile, cioè il rotore.

Quando il rotore viene posizionato all’interno del campo magnetico prodotto dallo statore in esso si genera anche un campo magnetico nord sud.

Allo scorrere della corrente nel filamento avvolto attorno al rotore la parte del rotore magnetizzata “nord” del rotore che andrà verso la parte “sud “ dello statore e la parte sud del rotore andrà verso la parte nord dello statore, per cambiare poi segno grazie alla disposizione dei conduttori sul rotore; la parte “nord” rimarrà sempre nella parte alta del nostro motore,dato che la parte sud verrà magnetizzata “nord” durante il funzionamento .

Ovviamente esistono formulazioni piu’ ingegneristiche sul funzionamento del motore ma preferiamo spiegare in modo quanto piu’ chiaro possibile.

Un’ armatura esterna metallica che conterrà il nostro motore, all’interno di essa ci sono 2 magneti permanenti ed una spinetta sagomata ad “U” per tenerli correttamente distanziati ed una bronzina di armatura, sulla quale ruota l’albero motore.


Nel motore potremo trovare diversi componenti:

Un rotore con un conduttore avvolto; il rotore è costituito da un pacco lamellare (le zigrinature che vedete sul metallo non sono altro che tanti lamierini sagomati messi l’uno sull’ altro,per ridurre le perdite ) e da un conduttore di rame isolato continuo che “fa il giro” avvolgendosi attorno a tutto il pacco lamellare stesso, come nel disegno.




Dei carboncini conduttori che appoggeranno sul rotore su una parte di rame fatta a lamelle, chiamato collettore (è la parte piu’ sporca che vedete nel motore).

I carboncini, o spazzole, sono costituiti da un supporto di plastica, delle alette (o mollette) di metallo sagomate per stringere sul collettore, e dei terminali, detti carboncini, fatti di diversi materiali, comunque conduttori.

Questi pezzi strisciano direttamente sul collettore (è il nostro circuito di alimentazione), poi abbiamo una culatta di plastica che tiene ferme le spazzole e relativa bronzina di appoggio per l’albero motore.



SMONTAGGIO DI UN MOTORE CASSA CORTA



il materiale necessario è un piccolo cacciavite a testa piatta ed eventualmente un paio di piccole pinze a becco.





puntare il cacciavite nelle scanalature laterali e fare leva delicatamente sulla parte di armatura che funge da fermo da entrambe le parti .



gentilmente aprire il motore sfilandolo



separare le spazzole dal collettore ,usando sempre il cacciavite e testa piatta, facendo leva sul collettore





Separare tutte le componenti





SMONTAGGIO DI UN MOTORE CASSA LUNGA



Il principio di funzionamento è identico, cambiano solo alcune scelte costruttive.

Aprire questi motori comporta un grande lavoro e precisione; con arnesi molto sottili dobbiamo allentare le alette di chiusura agli angoli della culatta di metallo e poi tirare verso l’esterno con un paio di pinze, ma questa operazione è sconsigliabile a causa dei danni che possiamo fare alle spazzole durante l’apertura del motore, nonché all’ allineamento della bronzina posteriore.

Noi abbiamo aperto un vecchio motore col procedimento descritto impiegando circa 10 minuti contro i 20 secondi necessari per aprire un motore cassa corta.

Comunque potete vedere il contenuto di un motore cassa lunga, noterete come ci troviamo di fronte a magneti generalmente piu’ grandi ed a un rotore piu’ tozzo.

Se lo scopo di aprire un motore cassa lunga è quello di cercare di migliorarne le prestazioni noi lo sconsigliamo vivamente, al contrario l'apertura di un motore come questo ci può aiutare a capire le motivazioni di una eventuale rottura: l'usura dei carboncini, o bruciatura della vernice del filamento.





CONSIDERAZIONI GENERALI :

I valori che piu’ ci interessano di un motore sono i giri/min di cui è capace e la coppia (g x cm) che eroga.

In linea di principio un motore piu’ giri/min sviluppa, meno coppia eroga.

La coppia in un motore elettrico è decrescente; essa ha il massimo all’ avvio e decresce all’aumentare dei giri.

Ci omologhiamo all’ espressione della coppia in grammi x centimetro utilizzata da tutti i costruttori.

Esiste un verso preferenziale di funzionamento del motore: in alcuni è indicato, in altri dovremo provare, magari dopo il rodaggio, quale sia il verso di rotazione che ci da piu’ giri, o altrimenti collegare opportunamente ad u tester il motore e controllare quanta corrente questo assorbe in ogni verso.

Possiamo invertire il verso di rotazione a piacimento, basta scambiare di posto i fili che arrivano al motore.

Questi motori vanno ben mantenuti; prima di utilizzarli in pista vanno rodati accuratamente.

Cosi’ daranno il massimo! Noi ci troviamo bene col liquido di rodaggio Mb Slot.

Pulire periodicamente il motore ne migliora vita utile e prestazioni.

Le bronzine possono essere lubrificate con poco olio ad alta densità ma attenzione...

Se l’olio finisce sul collettore le temperature schizzeranno alle stelle con pericolo di danneggiare spazzole e rotore .

Quando lavorate sui motori fate bene attenzione che all’interno di essi non cadano sporcizie o limature di ferro varie.

È sempre opportuno chiudere con del nastro i motori durante i lavori!

È buona norma, ove necessario, bloccare i motori ai telai con le viti di fissaggio (i fori per le viti sono visibili sull’ armatura) per evitare il movimento del motore stesso.

Potete tranquillamente eliminare resistenze, diodi, condensatori, etc presenti tra i capi del motore, ad eccezion fatta se siete dotati di impianto luci; potreste danneggiare quest’ultimo.
Molti dei componenti elettronici che sono installati sui motori servono da “filtri”.

Il famigerato “effetto magnetico” è dovuto ai flussi magnetici dispersi durante il funzionamento del motore; essi interferiscono con le bandelle metalliche della pista generando un blando effetto calamita.

Il principale nemico di questo fenomeno è la distanza del motore dalla pista; piu’ sarete vicini, piu’ ne risentirete ( e viceversa).

In un motore aperto potete: sostituire i carboncini usurati, effettuare pulizie sul collettore ed eventualmente dello sporco entrato nell’ armatura; rimuovere lo sporco tra le lamelle e tutti i vostri esperimenti circa vicinanza dei magneti, lunghezza dei fili, inversioni di fase, forature armatura…

Ci auguriamo di esservi stati utili, un saluto!