Come scegliere il motore giusto per ogni contesto
Le aziende che operano nel contesto industriale moderno ricercano per la loro attività mezzi tecnologici che garantiscano efficienza, affidabilità e sostenibilità. In contesti specifici ed altamente complessi come l’intralogistica, la logistica e quello dei robot mobili autonomi (AMR) è opportuno considerare le caratteristiche di due tipologie di motori come il motore brushless e il motore a spazzole.
Di conseguenza, essere in grado di scegliere i dispositivi più adeguati, capaci di fornire prestazioni elevate è diventato fondamentale a seconda del contesto di applicazione.
Per facilitare questa scelta, in questo articolo chiariremo le differenze tra motori brushless e a spazzole, analizzeremo le diverse applicazioni industriali per entrambi i tipi di motori e scopriremo l’importanza per le aziende di affidarsi a un partner affidabile come Kelvin per ottenere soluzioni su misura.
Per capire quando scegliere un motore brushless o a spazzole in un sistema meccatronico completo, consulta anche la nostra guida: Motoruota, motore elettrico e motoriduttore: come scegliere la soluzione ideale.
Cos'è un motore a spazzole e come funziona
Iniziamo la nostra panoramica con il motore a spazzole: si tratta di uno dei tipi più tradizionali di motore in corrente continua, composto da due parti principali: statore e rotore, rispettivamente parte fissa e parte mobile.
Parlando invece del funzionamento dei motori, in questo tipo di dispositivo le spazzole, realizzate in materiale conduttivo, sono in contatto con i commutatori di corrente, permettendo il passaggio dell’elettricità. Questo genera un campo magnetico che induce la rotazione.
Applicazioni comuni
I motori a spazzole sono ampiamente utilizzati in applicazioni dove la semplicità e il costo contenuto sono prioritari. Si trovano in utensili elettrici, elettrodomestici, giocattoli e veicoli elettrici di piccole dimensioni. È da segnalare come la presenza delle spazzole comporti una maggiore usura e di conseguenza possa rendere necessaria una manutenzione periodica più ravvicinata.
Cos'è un motore brushless e come funziona
Il motore brushless, come suggerisce il nome, è senza spazzole. Si differenzia dal precedente dispositivo per l’utilizzo di un sistema meccanico per la commutazione della corrente.
In concreto, il suo funzionamento è spiegabile in questi termini: il motore brushless impiega un controller elettronico che gestisce la commutazione attraverso segnali elettrici. Il rotore, a sua volta, è dotato di magneti permanenti, mentre lo statore contiene gli avvolgimenti motore. Questo design riduce l’usura meccanica e migliora l’efficienza complessiva del motore.
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Applicazioni comuni
Grazie alla loro elevata efficienza e affidabilità, i motori brushless sono utilizzati in una vasta gamma di applicazioni industriali. Sono ideali per sistemi che richiedono un controllo preciso del movimento, come robotica, droni, veicoli elettrici e apparecchiature medicali. Da sottolineare anche come la loro bassa manutenzione li rende adatti per applicazioni in ambienti difficili o remoti.
Le 4 differenze principali tra motori brushless e motori a spazzole
Tra queste due tipologie di motori ci sono differenze da segnalare. Ecco di seguito le tre che a nostro avviso rappresentano le principali:
1. Efficienza energetica
Negli ultimi anni il tema dell’efficientamento energetico è diventato fondamentale per la gestione dei flussi di lavoro aziendali. In quest’ottica, i motori brushless rappresentano la scelta più conveniente perché garantiscono una prestazione energetica decisamente superiore rispetto ai tradizionali motori a spazzole.
In particolare, in dispositivi mobili o apparecchiature che richiedono prestazioni continue e affidabili, i brushless si rivelano una scelta strategica per ottimizzare i consumi. Ma a cosa si deve questa differenza tra i due dispositivi?
I dispositivi brushless possono avvalersi di un vantaggio come l’eliminazione dei contatti meccanici interni, che normalmente generano attrito e, di conseguenza, dispersione di energia. Grazie a questa caratteristica, il motore lavora con maggiore efficienza, riducendo lo spreco energetico e migliorando l’autonomia nei sistemi alimentati a batteria.
Nel lungo periodo, l’adozione di motori brushless consente di abbattere i costi operativi e migliorare il bilancio energetico complessivo dell’azienda. La possibilità di regolare con precisione il numero di giri permette inoltre di adattare il consumo in tempo reale alle effettive esigenze del processo produttivo, contribuendo ulteriormente all’ottimizzazione delle risorse.
2. Manutenzione e durata
Per le aziende che operano nel settore industriale, utilizzatrici di macchinari, il tema della manutenzione è una voce di costo altamente importante da considerare. Ed è qui che troviamo la seconda delle differenze più evidenti tra le due tipologie di motori: la gestione della manutenzione. Quando ottimizzata, comporta minori costi operativi, meno fermi macchina e una maggiore affidabilità a lungo termine.
Tra i due tipi di motori, quello più impattante è quello a spazzole che, a causa della sua struttura, necessita di interventi periodici, come la sostituzione delle spazzole e la pulizia del collettore. Al contrario, i motori brushless sono costruiti per essere più durevoli nel tempo, proprio perché non contengono elementi soggetti a usura meccanica.
3. Controllo e precisione
Nel contesto del controllo del movimento, i motori brushless offrono vantaggi tecnici significativi. Il loro funzionamento è gestito da un sistema elettronico di commutazione, che permette una regolazione precisa della velocità e della posizione.
Questa precisione è fondamentale in settori dove la ripetibilità del movimento e la reattività del sistema sono cruciali, come nella robotica, nei sistemi di automazione e nei veicoli a guida autonoma.
Al contrario, i motori a spazzole, basati su un controllo meccanico, presentano un maggior margine di errore e una tendenza a perdere prestazioni nel tempo, soprattutto con l’usura delle componenti interne.
4. Impatto ambientale e sostenibilità
Nel contesto della transizione energetica e della crescente attenzione verso pratiche sostenibili, la scelta del motore gioca un ruolo chiave. I motori brushless, grazie alla loro maggiore efficienza e minore necessità di manutenzione, risultano più eco-compatibili rispetto ai motori a spazzole.
L’assenza di spazzole elimina anche il problema del rilascio di polveri carboniose, che, seppur in quantità ridotte, rappresentano un elemento di usura e potenziale contaminazione ambientale.
Inoltre, i motori brushless possono essere progettati per ottimizzare l’uso dei materiali, riducendo sprechi e migliorando la riciclabilità. Alcuni modelli impiegano magneti permanenti in terre rare, ma le soluzioni più recenti puntano a materiali alternativi per ridurre l’impatto ecologico. Le aziende che integrano questi motori nei propri sistemi dimostrano attenzione verso una produzione più pulita e responsabile.
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Visita l’articolo dedicato: Tipologie di motore elettrico.
Settori industriali interessati
Una volta chiarite le differenze principali tra queste due tipologie di motori elettrici, passiamo ora ad elencare in breve le principali applicazioni a cui sono destinati nei vari settori industriali:
- Nell’intralogistica, i motori elettrici sono utilizzati per azionare nastri trasportatori e sistemi di movimentazione automatica.
- Nella logistica, alimentano veicoli a guida automatica e sistemi di smistamento.
- Nei robot mobili autonomi, garantiscono movimenti precisi e affidabili. La scelta tra motori brushless e a spazzole dipende dalle specifiche esigenze di ciascuna applicazione.
Applicazioni industriali: quale tipologia di motore scegliere
Settore intralogistica
L’intralogistica è un settore dove efficienza e precisione sono fondamentali. In questo contesto i motori brushless offrono vantaggi significativi. La loro affidabilità e il basso bisogno di manutenzione li rendono ideali per sistemi di movimentazione automatica e veicoli a guida autonoma.
Settore logistica
Nel settore della logistica, la scelta tra motori brushless e a spazzole dipende dalle specifiche esigenze dell’applicazione. Per sistemi che richiedono alta efficienza e bassa manutenzione, i motori brushless sono preferibili. Tuttavia, per applicazioni meno critiche, i motori a spazzole possono rappresentare una soluzione economica.
Settore AMR (robot mobili autonomi)
I motori brushless sono anche utilizzati per i robot mobili autonomi, perché garantiscono precisione e affidabilità. Quando si tratta di robotica, un fattore decisivo è capacità di controllare con precisione la velocità e la posizione, essenziale per la navigazione autonoma e l’interazione sicura con l’ambiente circostante.
Ecco di seguito una tabella comparativa per agevolare la comprensione delle differenze tra le due tipologie di motore.
Tabella comparativa: motore a spazzole vs motore brushless
| Caratteristica | Motore a spazzole | Motore brushless |
| Contatti meccanici | Sì (spazzole e collettore) | No |
| Manutenzione | Elevata | Minima |
| Durata | Media | Alta |
| Efficienza energetica | Bassa/Media | Alta |
| Precisione di controllo | Limitata | Elevata |
| Compatibilità con sistemi digitali | Limitata | Ottimale |
| Costo iniziale | Inferiore | Superiore ma ripagato nel tempo |
L’esperienza Kelvin nella produzione di motori elettrici
Nel complesso panorama della meccatronica industriale italiana, Kelvin è da oltre 70 anni di esperienza l’azienda di riferimento, che ha consolidato una competenza unica nella progettazione e realizzazione di motori elettrici, motori brushless, motoruote e sistemi di trazione su misura.
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La nostra capacità di personalizzare ogni prodotto in base alle necessità operative del cliente ci consente di non proporre soluzioni standard, ma di progettare insieme al cliente il motore più adatto per ogni specifico contesto d’uso.
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