Come dipende la velocità di un motore in corrente continua con spazzole da tensione e carico?

La velocità è fissata dalla forza controelettromotrice, che bilancia la tensione di alimentazione meno la caduta sulla resistenza di armatura: E = V − I × Ra, e la velocità è proporzionale a E. Aumentando la tensione la velocità sale quasi in proporzione; aggiungendo carico crescono corrente e caduta I × Ra, quindi la velocità cala leggermente. Il motore si blocca quando la coppia resistente supera quella producibile con la corrente massima.

Come si inverte il senso di rotazione di un motore in corrente continua con spazzole?

In un motore a magneti permanenti con spazzole si inverte la polarità della tensione applicata all'armatura: la corrente nei conduttori cambia verso e con essa la coppia. In pratica lo fa elettronicamente un ponte a H. L'impostazione di polarità del simulatore mostra il rotore che inverte il moto quando la scambi.

Esiste un simulatore online gratuito di motore in corrente continua con spazzole?

Sì. Il simulatore di motore in corrente continua con spazzole di Curvo Studio funziona gratis nel browser, senza installazione né account. Imposti i dati di targa, la tensione di alimentazione, il carico e la polarità, e vedi spazzole e collettore in un modello 3D in sezione, con velocità, corrente e coppia durante l'avviamento.

Simulatore Motore DC con Spazzole

Che cos'è un motore in corrente continua con spazzole?

Principio di funzionamento

Un motore in continua con spazzole produce coppia grazie alla forza che agisce su un conduttore percorso da corrente immerso in un campo magnetico. Il campo proviene da magneti permanenti o da avvolgimenti di eccitazione nello statore; la corrente scorre nelle bobine di armatura sul rotore. Un collettore meccanico e una coppia di spazzole in carbone invertono la corrente d'armatura ogni mezzo giro, così la coppia spinge sempre nello stesso verso. È proprio quel collettore a rendere la macchina autonoma in corrente continua pura.

Forza controelettromotrice e regolazione di velocità

Ruotando, l'armatura genera una forza controelettromotrice che si oppone alla tensione applicata. La corrente che circola davvero è la differenza fra le due divisa per la resistenza d'armatura, il che rende il motore naturalmente autoregolante: sotto carico rallenta, la f.c.e.m. cala, corrente e coppia salgono. La velocità è quasi proporzionale alla tensione applicata, perciò una semplice regolazione di tensione o in PWM dà un controllo di velocità lineare e fluido su tutto il campo.

Corrente di spunto e coppia

All'istante dell'accensione il rotore è fermo, non c'è f.c.e.m. e solo la piccola resistenza d'armatura limita la corrente. La corrente di spunto o a rotore bloccato può quindi essere molte volte quella nominale, ed è anche il motivo per cui questo motore fornisce coppia elevatissima già da velocità zero. La stessa relazione implica che un motore meccanicamente bloccato resta indefinitamente alla corrente di stallo e si surriscalda rapidamente se un azionamento non la limita.

Vantaggi e limiti

I motori in continua con spazzole costano poco, non richiedono commutazione elettronica e sono banali da pilotare: per questo restano in giocattoli, attuatori per auto, elettroutensili e piccoli progetti hobbistici. Il prezzo è il gruppo spazzole: si consumano, producono polvere e scintille, limitano la velocità massima e richiedono manutenzione periodica. Quando contano durata o rendimento, un motore brushless esegue elettronicamente la stessa commutazione.

Domande frequenti

Come dipende la velocità di un motore in corrente continua con spazzole da tensione e carico?: La velocità è fissata dalla forza controelettromotrice, che bilancia la tensione di alimentazione meno la caduta sulla resistenza di armatura: E = V − I × Ra, e la velocità è proporzionale a E. Aumentando la tensione la velocità sale quasi in proporzione; aggiungendo carico crescono corrente e caduta I × Ra, quindi la velocità cala leggermente. Il motore si blocca quando la coppia resistente supera quella producibile con la corrente massima.
Come si inverte il senso di rotazione di un motore in corrente continua con spazzole?: In un motore a magneti permanenti con spazzole si inverte la polarità della tensione applicata all'armatura: la corrente nei conduttori cambia verso e con essa la coppia. In pratica lo fa elettronicamente un ponte a H. L'impostazione di polarità del simulatore mostra il rotore che inverte il moto quando la scambi.
Esiste un simulatore online gratuito di motore in corrente continua con spazzole?: Sì. Il simulatore di motore in corrente continua con spazzole di Curvo Studio funziona gratis nel browser, senza installazione né account. Imposti i dati di targa, la tensione di alimentazione, il carico e la polarità, e vedi spazzole e collettore in un modello 3D in sezione, con velocità, corrente e coppia durante l'avviamento.

Motore DC spazzolato

Curve di velocità e corrente