Motorini brushless per droni
I motorini brushless per droni sono una parte fondamentale dei vostri velivoli, tanto da determinarne prestazioni e sicurezza.
Il termine brushless sta ad indicare un motore senza spazzole, dunque di nuova generazione, che garantisce maggiori prestazioni e pochissima manutenzione.
Quali sono le differenze fra motorini brushless e motorini con spazzole?
Innanzitutto il funzionamento è il medesimo, quando vengono alimentati (generalmente i droni hanno tensioni di alimentazione che vanno dagli 11 volt fino ad arrivare anche ai 22 volt) all’interno dei avvolgimenti dei motori si crea una campo magnetico che attira e/o respinge contro i magneti permanenti.
Questa forza generata viene convertita in rotazione grazie all’albero, così che i motorini brushless possano azionarsi. Mentre il motore è in rotazione la corrente viene convogliata verso gli avvolgimenti, costringendo così il motore a ruotare continuamente senza mai fermarsi. Leggete anche “Motore a idrogeno per droni industriali”.
Le spazzole dei motori sono la principale causa di diverse problematiche fra cui l’elevata usura dovuta appunto allo strisciamento durante la rotazione, piuttosto che disturbi elettromagnetici, rumore elevato e elevato riscaldamento. Tutti questi fattori rendono i motori a spazzole (rispetto i motorini brushless) meno affidabili e sicuri.
I motori senza spazzole hanno al loro interno un rotore con magneti permanenti così da poter eliminare tutti quei contatti striscianti ed azzerare o limitare molto tutti i problemi sopra descritti.
Le spazzole sono utilizzate per fornire corrente agli avvolgimenti del motore attraverso i contatti del commutatore. I motorini brushless non hanno nessuno di questi commutatori di corrente. Il campo magnetico all’interno di un motorino brushless viene commutato tramite un amplificatore attivato da un dispositivo di commutazione, come ad esempio un encoder ottico.
I motorini brushless sono ormai utilizzati in tantissime applicazioni, anche quelle più estreme, come per esempio essere montati su droni FPV, che ovviamente necessitano di performance molto elevate. Leggete anche “Costruire un drone nel modo più semplice”, nell’articolo potete trovare un esempio di acquisto di motorini brushless.
I vantaggi dei motori brushless
– L’assenza di spazzole lo rende un motore altamente affidabile a manutenzione zero;
– La bassissima resistenza del rame riduce la perdita di potenza, facendo sì che si possa superare il 96% di rendimento, ovvero trasformare quasi totalmente l’energia elettrica in energia meccanica;
– Grazie alla presenza dei magneti sul rotore è possibile ottenere dai motorini brushless una coppia sull’albero costante a qualsiasi velocità di rotazione, partendo da zero fino ad arrivare alla massima velocità raggiungibile;
– A differenza di quelli a spazzole mantengono la propria velocità in qualsiasi caso, così che si possano ottenere accelerazioni e decelerazioni molto precise, specifica molto importante per i droni;
– I motorini brushless, rispetto a quelli a spazzole a parità di potenza sono più piccoli di un terzo circa.
Ormai tutti i produttori di droni, fra cui DJI, utilizzano motorini senza spazzole per i loro velivoli, anche perchè, come scritto poco più sopra, possono essere oltre che molto potenti anche piccoli, dunque si prestano molto bene al montaggio su droni.
Da notare per esempio l’ultimo nato in casa DJI, il drone Avata (Leggete “DJI Avata, il drone Fpv per tutti con camera 4K”) che è dotato di motorini brushless molto piccoli rispetto gli altri droni, ma con una potenza maggiore, dovuta appunto all’utilizzo di magneti permanenti, i quali consentono il raggiungimento di una coppia maggiore e un miglioramento dell’efficienza.
