Per velocizzare il progetto, è possibile etichettare le pile di laminazione con dettagli quali tolleranza, materiale, finitura superficiale, se è necessario o meno un isolamento ossidato, quantitàe altro ancora.
Forse conoscete i motori brushless. Hanno una grande potenza e durano a lungo. Ma forse avete visto che ne esistono due tipi: con e senza sensore. Questo articolo vi aiuterà a capire la differenza in modo semplice. Saperlo vi aiuterà a scegliere il motore giusto per la vostra auto RC, il vostro drone o altri progetti. Imparerete quale motore vi garantisce un avvio più fluido. Imparerete anche quale motore è migliore per l'alta velocità. Questa guida vi aiuterà a conoscere molte cose per poter fare una buona scelta.
Prima di parlare della differenza, vediamo cos'è un motore brushless. Un motore brushless è un tipo speciale di motore elettrico. Non ha piccole parti chiamate "spazzole". Queste parti possono usurarsi con il tempo. Ciò significa che il motore dura molto più a lungo. Inoltre, offre una maggiore potenza. Questi motori sono molto utilizzati in oggetti che richiedono alta velocità e buona potenza. Ad esempio, sono utilizzati nelle auto RC, nelle barche e nei droni.
Per far girare un motore brushless è necessario un controller intelligente. Questo regolatore si chiama ESC, abbreviazione di Electronic Speed Controller (regolatore elettronico di velocità). L'ESC invia rapidi impulsi di corrente elettrica al motore. La corrente viene inviata in un certo ordine. Questo fa girare il rotore del motore. La velocità del motore dipende dalla velocità con cui l'ESC invia queste scariche elettriche. Un numero maggiore di scariche significa una maggiore velocità e un numero di giri/minuto più elevato. L'ESC è come il cervello del motore.
Un motore brushless è composto da due parti principali. La parte esterna che rimane ferma è lo statore. Ha bobine di filo di rame. La parte interna che gira è il rotore. È dotato di forti magneti. Il regolatore (ESC) invia corrente alle bobine dello statore. Questo crea un campo magnetico che spinge e tira i magneti sul rotore. È questo che fa girare il motore e crea potenza. Se il regolatore (ESC) controlla bene questo aspetto, il motore funziona in modo molto fluido.
Un motore brushless sensored è dotato di una parte speciale al suo interno. Questa parte è un sensore. Il suo compito è quello di controllare il rotore del motore. Per essere precisi, indica al regolatore (ESC) la posizione del rotore in ogni momento. Questo è molto importante per un controllo fluido. L'ESC riceve subito queste informazioni. Quindi sa qual è il momento perfetto per inviare la corrente successiva.
Il tipo di sensore più comune è chiamato sensore a effetto Hall. Un motore brushless sensorizzato avrà alcuni di questi piccoli sensori di Hall. Essi percepiscono il campo magnetico dei magneti del rotore quando passano. Un motore sensored ha un cavo aggiuntivo con un piccolo gruppo di fili. Questo cavo si collega al regolatore (ESC). Viene utilizzato per inviare i dati del sensore di Hall. Questo feedback rende il regolatore molto intelligente. Può avviare il motore in modo molto fluido da un arresto completo senza scosse.
L'ESC ha sempre un tempismo perfetto. In questo modo, il motore sensored utilizza la sua potenza in modo ottimale. Il regolatore può inviare la giusta quantità di corrente al momento giusto. Questo è il principale vantaggio di un motore brushless sensored. Lo si può considerare come un compagno di ballo che conosce il vostro prossimo passo prima ancora che lo facciate. Il sensore di Hall permette al regolatore di velocità di conoscere la posizione del rotore. Questo fa sì che tutto funzioni alla perfezione. I sensori di Hall creano un flusso costante di feedback.
Un motore brushless senza sensore è molto più semplice. Proprio come dice il nome, non ha alcun sensore. Quindi, come fa il regolatore a sapere dove si trova il rotore? Utilizza un trucco intelligente. Quando un motore gira, funziona anche come un piccolo generatore di corrente. Crea una piccolissima quantità di tensione nei fili che in quel momento non ricevono corrente. Questo fenomeno si chiama back EMF. È l'abbreviazione di Back Electromotive Force (Forza Elettromotrice Posteriore).
Il regolatore (ESC) di un motore brushless senza sensori è fatto per ascoltare questa Back EMF. Sentendo la controfrequenza, il regolatore (ESC) può fare un'ipotesi sulla posizione del rotore. Questo funziona molto bene quando il motore sta già girando a una velocità media o elevata. Più il motore gira velocemente, più il segnale di retro EMF diventa forte. In questo modo è più facile per il regolatore (ESC) capire dove si trova il rotore. Questo modo di lavorare è intelligente. Inoltre, consente di risparmiare denaro perché non è necessario acquistare un sensore di Hall.
Il problema può verificarsi quando il motore si muove a una velocità molto bassa. Può verificarsi anche quando si avvia da fermo. Quando il motore non gira, non produce alcun campo elettromagnetico posteriore. Il regolatore non ha idea di dove si trovi il rotore. Pertanto, invia alcune raffiche di corrente alla cieca solo per far muovere il motore. Ciò può causare una sensazione di tremolio o balbuzie quando il motore cerca di avviarsi. Non appena il motore acquista un po' di velocità, il regolatore (ESC) percepisce il back EMF. A quel punto può prendere il controllo e far funzionare il motore senza problemi. Questo è il principale svantaggio di un motore brushless senza sensore.
La differenza più grande tra questi due tipi di motore riguarda la conoscenza del regolatore (ESC). Un sistema di motori sensorizzati consente al regolatore di velocità di conoscere in ogni momento la posizione esatta del rotore. Queste informazioni gli vengono inviate direttamente da un sensore di Hall. Un sistema di motori senza sensore fa sì che il regolatore (ESC) indovini la posizione del rotore. Lo fa ascoltando la frequenza di ritorno (Back EMF).
Questa differenza cambia il funzionamento di tutto. Cambia il modo in cui il motore si avvia. Cambia il funzionamento a bassa velocità. E cambia il numero di componenti del sistema. Pensate a questo: un motore con sensore è come guidare con una mappa GPS che indica il punto esatto in cui vi trovate. Un motore senza sensori è come guidare guardando i cartelli stradali. Si può arrivare a destinazione in entrambi i modi. Ma il GPS è molto più preciso. Questo è molto utile quando si devono fare piccoli spostamenti accurati.
Quindi, quando si parla di brushless con o senza sensore, la differenza principale sta nel modo in cui i due sistemi dialogano con il regolatore (ESC). L'ESC deve sapere dove si trova il rotore per farlo girare nel modo giusto. Un modo fornisce all'ESC informazioni dirette. L'altro modo fa sì che l'ESC lo capisca da solo. Il modo in cui si intende utilizzare il motore aiuterà a scegliere il tipo migliore per le proprie esigenze.
Quando si desidera una velocità pura e molto elevata, un motore brushless senza sensore è spesso la scelta migliore. A un numero di giri elevato, il motore gira così velocemente che il regolatore (ESC) deve seguire un segnale di retroelettricità molto forte e chiaro. Il tremolio che può verificarsi alle basse velocità non è un problema. Questo perché si supera questa fase molto rapidamente, mentre ci si avvia verso l'alta velocità.
Un motore senza sensori è anche più semplice e resistente. Non c'è una scheda sensore fragile o fili extra che possono rompersi. In caso di incidente ad alta velocità, ci sono meno parti che possono danneggiarsi. Questo li rende una scelta migliore per le auto da corsa, gli aerei e le imbarcazioni da competizione. L'intero sistema ha meno parti mobili. Questo può significare che è più affidabile quando si spinge il numero di giri al minuto più alto.
Quindi, se desiderate la velocità massima più elevata possibile e non avete bisogno di un controllo accurato quando siete fermi, un motore brushless senza sensore è probabilmente la scelta migliore per voi. È fatto per un elevato numero di giri e può sopportare un utilizzo gravoso. L'assenza di un sensore non è una cosa negativa ad alta velocità. Alcuni sostengono addirittura che sia un bene, perché c'è una parte in meno che può causare un guasto.
Sì! Se avete bisogno di un controllo preciso e fluido a una velocità molto bassa, un motore con sensore è quello che fa per voi. Il sensore di Hall fornisce all'ESC un feedback costante sulla posizione del rotore. Ciò consente al regolatore di inviare una potenza molto regolare, anche quando il motore gira appena. È possibile ottenere un avvio molto preciso e semplice da un arresto totale.
Questo tipo di movimento fluido è molto importante in alcuni hobby. Un ottimo esempio è il rock crawling RC. Nel rock crawling, è necessario eseguire movimenti molto piccoli e precisi per arrampicarsi sugli oggetti. Un motore privo di sensori si agiterebbe e sobbalzerebbe, rendendo impossibile strisciare lentamente. Con un motore con sensore, si può dare solo un po' di accelerazione. Le ruote gireranno lentamente e senza intoppi. In questo modo si ottiene il controllo necessario.
Un motore sensored funziona molto meglio anche quando deve partire con un carico pesante. L'ESC è in grado di conoscere la posizione del rotore. Per questo motivo, può fornire la massima potenza di rotazione fin da zero giri/min. Un motore senza sensore potrebbe avere problemi o vibrare se si cerca di avviarlo con un carico pesante collegato. Per tutto ciò che richiede un avvio delicato o un movimento preciso a bassa velocità, un motore con sensore è la scelta migliore.
Il regolatore elettronico di velocità (ESC) è il cervello. È necessario abbinare il regolatore al tipo di motore. Non si può usare quello sbagliato. Si tratta di una parte molto importante della scelta tra sensored e sensorless. Un ESC è fatto per funzionare con uno o entrambi i tipi di motore.
Un motore con sensore ha un filo in più che fuoriesce da esso. Si tratta del cavo del sensore. Per utilizzare questo sensore, è necessario un ESC con motore sensibile. Questo tipo di ESC avrà un connettore speciale per il cavo del sensore. Se si collega un motore con sensore a un ESC fatto solo per motori senza sensore, il motore continuerà a funzionare. Ma funzionerà come un motore senza sensore. Non si otterrà nessuno degli aspetti positivi per la bassa velocità. Questo perché il regolatore non è in grado di leggere il sensore di Hall.
Molti nuovi ESC possono funzionare con entrambi i tipi. A volte vengono chiamati ESC "intelligenti". Possono far funzionare sia i motori brushless con sensore che quelli senza sensore. Hanno un connettore per il sensore. Se si inserisce un motore con sensore, si utilizzano i dati del sensore di Hall. Se si collega un motore senza sensore, o se il sensore si rompe, passano a utilizzare il Back EMF. È sempre una buona idea controllare i dettagli del regolatore (ESC) per essere sicuri che funzioni con il proprio motore. Un buon ESC vi permetterà anche di modificare le impostazioni per ottenere le giuste prestazioni del vostro motore. Il regolatore deve sapere con cosa sta lavorando.
La scelta di un motore brushless sensored comporta una serie di punti positivi e negativi. Conoscerli vi aiuterà a capire se è la scelta giusta per voi. Il vantaggio principale è la sensazione di grande fluidità.
Ecco una semplice tabella che mostra i punti positivi e negativi:
| Punti di forza di un motore sensibile | Punti negativi di un motore sensibile |
|---|---|
| Partenza molto fluida da velocità zero. | Costa di più di uno senza sensore. |
| Ottimo controllo a bassa velocità e potenza di sterzata. | Il filo extra del sensore può essere fastidioso. |
| Utilizza la potenza in modo migliore. | Il sensore di Hall è un piccolo componente elettronico. |
| Non trema e non balbetta. | Il sensore può subire danni a causa di sporcizia o urti. |
| L'ESC riceve sempre un feedback diretto. | È possibile che il sensore si rompa. |
Il motivo principale per scegliere un motore brushless sensored è il suo controllo preciso. Quando è necessario avere un controllo totale sulla velocità del motore, soprattutto a bassa velocità, è la scelta migliore che si possa fare. Tuttavia, questa precisione implica un maggior numero di componenti e una maggiore probabilità di rottura a causa della fragilità del sensore.
Un motore brushless senza sensore è il più robusto e semplice lavoratore del mondo brushless. È fatto per la velocità pura e per durare a lungo. Il suo principale vantaggio è la semplicità. Questo lo rende molto affidabile per i lavori con molte sollecitazioni.
Ecco un elenco dei suoi punti positivi e negativi:
| Punti positivi di un motore senza sensore | Punti negativi di un motore senza sensore |
|---|---|
| Design più semplice con meno parti. | Può scuotere o "ingranare" a una velocità molto bassa. |
| Di solito costa meno. | È difficile avviarsi senza problemi con un carico pesante. |
| Più resistente e in grado di sopportare più abusi. | Controllo meno preciso quando si dà poca potenza. |
| Ottimo per l'alta velocità e l'alto numero di giri. | L'ESC deve indovinare la posizione del rotore. |
| Meno cavi da gestire. | Non va bene per cose come il rock crawling. |
Un motore brushless senza sensore è un'ottima scelta quando le cose che vi interessano di più sono l'alta velocità, il design semplice e il prezzo contenuto. È una scelta potente e affidabile per le cose che devono andare veloci. Ma se il vostro progetto ha bisogno di un avvio morbido o di una gestione accurata a bassa velocità, non sarete soddisfatti delle sue prestazioni in queste aree.
Ora conoscete la differenza. La scelta è facile. La scelta tra un motore brushless con o senza sensore si riduce a una sola domanda: Come utilizzerete il motore? L'uso che ne farete è la chiave che vi aiuterà a trovare la risposta giusta. Non esiste un motore migliore per tutti i lavori.
Pensate a ciò che vi serve di più. Avete bisogno di un controllo perfetto a un ritmo molto lento? Oppure avete bisogno della velocità massima più elevata possibile? Ad esempio, se state costruendo un rock crawler RC, dovete avere un'ottima capacità a bassa velocità. La scelta più ovvia è un motore con sensore. Se invece state costruendo un'auto da corsa per ottenere la massima velocità possibile, la scelta migliore è un motore senza sensore, robusto e semplice.
Infine, pensate al luogo in cui vi troverete e al vostro ESC. Se la vostra auto o il vostro camion si troveranno in luoghi umidi o sporchi, il più semplice motore senza sensore potrebbe essere una scelta più sicura perché non c'è alcun sensore che possa danneggiarsi. Inoltre, controllate il vostro ESC per essere sicuri che possa funzionare con il tipo di motore che desiderate. Rispondendo a queste domande, si può essere certi di scegliere il motore giusto. Questo vi aiuterà a ottenere le migliori prestazioni per il vostro progetto. Un ESC in grado di gestire sia i motori con sensore che quelli senza sensore offre le maggiori possibilità di scelta.
Per velocizzare il progetto, è possibile etichettare le pile di laminazione con dettagli quali tolleranza, materiale, finitura superficiale, se è necessario o meno un isolamento ossidato, quantitàe altro ancora.
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