Motore a ingranaggi in corrente continua contro motore a induzione in corrente alternata:
Quale ti serve?

Il motoriduttore a corrente continua è la scelta naturale. La batteria integrata fornisce direttamente l'alimentazione in corrente continua. I motori PMDC o BLDC con controllo di velocità PWM offrono una risposta immediata e la capacità di frenatura rigenerativa. Un motore a corrente alternata richiederebbe un inverter CC-CA, con conseguente aumento di costi, peso e complessità. La potenza tipica varia da 50 W a 3 kW.

Il motore a induzione CA è la scelta ideale. Alimentazione trifase, velocità fissa o controllo tramite inverter, servizio continuo S1, manutenzione minima richiesta. La serie Y2 di Ever-Power Korea a 4 poli da 0,75 a 7,5 kW, abbinata a riduttore a vite senza fine NMRV o riduttore elicoidale, copre l'intera gamma di azionamenti per nastri trasportatori, dalle linee di lavorazione alimentare a bassa velocità ai sistemi di smistamento veloci dei centri di distribuzione.

In questo segmento, i motori a corrente continua con riduttore dominano. La gamma di potenza va da 3 a 100 W, con alimentazione a 12 V o 24 V CC, è caratterizzata da un'unità integrata compatta e un costo contenuto. Sono disponibili anche motori a corrente alternata (serie YS a bassa potenza) con la stessa potenza, ma richiedono il collegamento alla rete elettrica e sono più ingombranti: sono quindi adatti solo se l'applicazione è permanentemente collegata alla rete e non è disponibile un alimentatore CC compatto.

Il motore a induzione CA con inverter è di gran lunga la soluzione preferita. La caratteristica di carico centrifugo (potenza proporzionale al cubo della velocità) rende il risparmio energetico dell'inverter particolarmente vantaggioso: una riduzione di velocità di 20% consente un risparmio di quasi 50% di energia. Gli azionamenti CC sono stati in gran parte sostituiti nelle applicazioni per pompe e ventilatori da sistemi con inverter e motore CA, che offrono un controllo della velocità equivalente con maggiore efficienza e minori costi di manutenzione.

Motoriduttore BLDC con feedback encoder e servoazionamento dedicato. Il motore BLDC combina la reattività della coppia in corrente continua con l'affidabilità dei motori brushless, e la riduzione a ingranaggi fornisce un'elevata coppia in uscita da un'unità compatta. I servomotori CA sono altrettanto validi per questa applicazione, ma a un costo di sistema superiore. Al di sotto dei 5 kW, il BLDC è spesso preferito; al di sopra dei 5 kW, il servomotore CA con controllo vettoriale è più comune.

Il motore con freno a corrente alternata (serie Ever-Power Y2EJ, Corea) è la soluzione standard per i paranchi industriali. Il freno integrato a molla garantisce un bloccaggio del carico in caso di guasto. L'alimentazione trifase, la protezione IP54 e la gamma di potenza da 0,18 a 45 kW coprono tutte le applicazioni per gru industriali e da officina. I motoriduttori a corrente continua sono utilizzati nei piccoli paranchi a catena (alimentati a batteria da 12 V o 24 V), ma sono raramente impiegati in applicazioni di paranchi industriali trifase con potenza superiore a 0,5 kW.

Per la maggior parte delle applicazioni industriali superiori a 0,75 kW, sì. Un motore a induzione CA controllato da un variatore di frequenza (in particolare la serie Ever-Power YVF2 per inverter, prodotta in Corea) offre una gamma di velocità equivalente, caratteristiche coppia-velocità simili e un'affidabilità ed efficienza a lungo termine superiori rispetto a un motoriduttore CC a spazzole. I principali vantaggi rimanenti del motoriduttore CC sono: funzionamento con alimentazione CC (batteria o solare) senza uno stadio inverter aggiuntivo; unità integrate estremamente compatte per potenze nominali molto basse (inferiori a 50 W); e applicazioni in cui nel sistema è già presente un servocontrollore CC dedicato e l'aggiunta di un variatore di frequenza comporterebbe costi e complessità aggiuntivi senza benefici. Per qualsiasi nuova applicazione industriale superiore a 1 kW con alimentazione CA di rete, il variatore di frequenza abbinato al motore a induzione CA è quasi sempre la specifica corretta.

Un motoriduttore a corrente continua può produrre una coppia utile a partire da regimi prossimi allo zero, poiché il controllo di velocità PWM riduce la tensione del motore in modo proporzionale e il motore produce coppia a qualsiasi corrente di armatura superiore a zero. Un motoriduttore a corrente alternata a frequenza di alimentazione fissa ha una velocità fissa (ad esempio, 1.450 giri/min a 50 Hz, 4 poli) e raggiunge basse velocità di uscita solo tramite la riduzione del riduttore: la gamma di riduttori a vite senza fine NMRV di Ever-Power Korea offre rapporti di trasmissione da 5:1 a 100:1, fornendo velocità di uscita da circa 1.450 giri/min fino a 14,5 giri/min per un motore a 4 poli. Con un VFD e un motore raffreddato a ventola IC416, la velocità del motore a corrente alternata può essere ridotta a valori prossimi allo zero (frequenza minima da 3 a 5 Hz) mantenendo la coppia massima, offrendo alla combinazione un intervallo di velocità pratico da meno di 100 giri/min a oltre 1.500 giri/min, paragonabile a quello di un motoriduttore a corrente continua con lo stesso rapporto di trasmissione.

A potenze nominali molto basse (inferiori a 100 W), un motoriduttore PMDC a spazzole ha in genere un costo di acquisto iniziale inferiore rispetto a un motore CA monofase con riduttore, poiché viene prodotto in volumi molto elevati per apparecchiature di consumo e commerciali leggere. Al di sopra di circa 200 W, la combinazione motoriduttore CA (serie Ever-Power YS o Y2 coreana più riduttore NMRV) ha un prezzo competitivo rispetto a un motoriduttore PMDC equivalente, e il costo totale del ciclo di vita del motoriduttore CA è inferiore perché si eliminano la sostituzione delle spazzole, la manutenzione del collettore e i maggiori costi energetici. Un motoriduttore BLDC di potenza equivalente ha in genere un costo di acquisto da 2 a 4 volte superiore a quello di un motoriduttore CA, giustificato solo quando sono richieste la longevità senza spazzole o le specifiche caratteristiche prestazionali dei BLDC.