MOTORI ELETTRICI BRUSHLESS

Questo articolo presenta informazioni tecniche a titolo esemplificativo e non esaustivo per fornire una base di partenza al lettore per ulteriori approfondimenti autonomi. 
L’autore non si assume alcuna responsabilità circa procedure o comportamenti ivi descritti che potrebbero risultare dannosi; a tal riguardo si invita il lettore a consultare e rispettare sempre scrupolosamente quanto indicato dalla casa costruttrice del proprio equipaggiamento e/o strumentazione.

In questo articolo affronteremo i principi costruttivi e di funzionamento dei motori elettrici dei droni nonché alcuni semplici accorgimenti per assicurarne durata ed efficienza.
Oggi quando parliamo dei motori elettrici dei droni ci riferiamo principalmente a quelli di tipo brushless, letteralmente "senza spazzole".
Questa tecnologia infatti presenta innumerevoli vantaggi rispetto a quelli a spazzole, sia in termini di prestazioni che di durata. Con la riduzione di costi dei componenti questa soluzione tecnica è oggi sempre più diffusa anche su droni di fascia media.
I motori brushless sono motori a corrente continua con un rotore composto da magneti permanenti e uno statore che, attraverso degli avvolgimenti, genera un campo magnetico rotante. Come suggerisce il nome inglese brushless, in questi motori non sono presenti spazzole striscianti come nei più comuni motori elettrici a corrente continua. Il campo magnetico rotante non viene perciò generato attraverso il sistema spazzole/collettore, ma grazie ad un micro-controllore che comanda l’inversione della corrente. Questo sistema elettronico nei droni è parte integrante dei variatori di velocità (ESC) che consentono di comandare un preciso regime di giri ai motori.
Questa tecnologia, anche se più complessa e costosa rispetto ai motori a spazzole, ha contribuito enormemente allo sviluppo di droni consentendo prestazioni e controllabilità prima impossibili.
I motori brushless offrono indubbiamente innumerevoli vantaggi rispetto a quelli a spazzole:
1. Usura. Dato che non sono presenti le spazzole, le parti del sistema motore più soggette ad usura dato che strisciano costantemente sul collettore, il motore brushless non necessita di interventi di sostituzione.
2. Rendimento. Le spazzole inoltre strisciando generano calore dovuto all’attrito e agli archi elettrici che si generano soprattutto in presenza di sporco. Tutto questo non accade nei motori senza spazzole che vantano quindi un maggiore rendimento.
3. Peso. I motori brushless hanno un maggior rapporto peso potenza, cosa di fondamentale importanza quando parliamo di droni.
4. Precisione e accelerazione. Le caratteristiche che li rende però decisamente preferibili per la propulsione di drone risiedono nella maggiore precisione del controllo del regime di giri e nell’accelerazione. Come noto infatti il drone mantiene il suo assetto stabile in aria grazie a un rapidissimo e continuo intervento della flight controller sul numero di giri dei motori. Più il motore risponderà rapidamente e con precisione al comando impartito dalla scheda di volo e più il drone avrà un assetto stabile e una risposta rapida ai comandi del pilota.
In conclusione quindi, se pensate di acquistare un drone assicuratevi che monti motori brushless, spenderete un po’ di più, ma l’esperienza di volo sarà decisamente più gratificante.

Come abbiamo compreso questa tipologia di motori non necessita di manutenzione particolare, tuttavia vi sono della accortezze che vi aiuteranno a preservane l’efficienza.
1. Traferro. Il traferro è lo spazio che separa lo statore dal rotore e che ne permette la rotazione. È importante che al suo interno non vi si infilino corpi estranei che con l’uso potrebbero danneggiarlo anche in modo serio. Verificate quindi prima di ogni volo che i motori girino liberamente e che al loro interno non vi sia sporco o corpi estranei incastrati.
2. Sabbia. Per esperienza posso affermare che il nemico numero uno dei motori elettrici è la sabbia che, soprattutto nelle fasi di decollo e atterraggio, può insinuarsi all’interno del motore creando danni.
Il mio consiglio è quello di evitare di decollare o atterrare su terreni sabbiosi o in presenza di polvere o quanto meno di attrezzarvi con un landing pad di adeguate dimensioni in modo da ridurre la nuvola di polvere sollevata.
3. Cuscinetti. Oltre al fisiologico decadimento della forza dei magneti permanenti, impossibile da prevenire, le uniche parti di un motore brushless sottoposte ad usura sono i cuscinetti. Controllate regolarmente, girandoli a mano i motori, che la rotazione avvenga in modo “liscio” e che la cassa rotante del motore non abbia gioco.
Come sempre nel caso in cui ravvisiate una “rugosità” nel movimento o un gioco anomalo, non utilizzate il drone e rivolgetevi a un centro assistenza autorizzato per le dovute verifiche che, se necessario, provvederà anche alle sostituzioni.
Non volate mai con un motore che gira a fatica perché correte il serio rischio che si blocchi in volo con conseguenze ben più costose e spiacevoli della sua sostituzione.

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