La scelta del motore giusto è un fattore fondamentale che influenza le prestazioni dei prodotti, soprattutto nello sviluppo di articoli che richiedono un controllo preciso, dalle apparecchiature mediche a quelle industriali. Ma immagino che molti tecnici si chiedano: “Quali tipi di motori esistono?” e “Qual è il motore più adatto alle nostre esigenze?”.
I motori si classificano in vari tipi in base al principio di funzionamento e alla struttura, e ognuno presenta caratteristiche diverse e applicazioni specifiche.
In questo articolo spiegheremo in modo semplice, anche per i principianti, le principali tipologie di motori di precisione di piccole dimensioni, illustrando i punti chiave da considerare nella scelta e i termini tecnici utilizzati nei cataloghi. Parleremo anche dei motori di piccole dimensioni ad alte prestazioni offerti da C.I. TAKIRON Corporation, quindi ti invitiamo a prenderli in considerazione.
| A cura di: Gruppo Commerciale Componenti Elettronici, C.I. TAKIRON Corporation Questo articolo è stato curato sulla base delle competenze tecniche avanzate e delle conoscenze acquisite nel corso degli anni, sin dalla fondazione dell’azienda nel 1919, come leader nel settore della lavorazione delle materie plastiche.Il nostro reparto analizza costantemente le tendenze di mercato e le ultime tecnologie relative ai micromotori ultracompatti e ad alta precisione, concentrandosi sulla fornitura di informazioni di alto valore aggiunto a progettisti e sviluppatori. In qualità di team di esperti che conosce a fondo le caratteristiche dei prodotti, ti aiutiamo a risolvere le tue sfide e a promuovere l’innovazione tecnologica attraverso contenuti accurati e pratici. |
Principali tipi e caratteristiche dei motori di precisione di piccole dimensioni
I motori di precisione di piccole dimensioni vengono utilizzati in settori che richiedono un controllo avanzato, come le apparecchiature mediche e ottiche. Concentrandoci soprattutto sui motori a corrente continua (DC), diamo un’occhiata alla struttura e alle caratteristiche dei tipi più comuni, come i motori con spazzole, quelli senza spazzole e quelli senza nucleo.
Cosa tratteremo in questa sezione
- Struttura di base di un motore a corrente continua con spazzole
- Caratteristiche dei motori CC senza spazzole
- Le caratteristiche uniche dei motori senza nucleo
Comprendendo il principio di funzionamento, i pro e i contro e gli impieghi più adatti di ciascun motore, potrai prendere le decisioni giuste nella scelta dei componenti durante lo sviluppo dei prodotti.
Struttura di base di un motore a corrente continua con spazzole
Il motore a corrente continua con spazzole è una delle strutture motorie più semplici. La rotazione si ottiene commutando meccanicamente la direzione della corrente tramite le spazzole e il commutatore. Grazie alla sua struttura semplice, è facile contenere i costi di produzione e progettare circuiti di controllo relativamente semplici. Spesso viene scelto per applicazioni in cui il costo è un fattore importante o per lo sviluppo di prototipi su piccola scala.
D’altra parte, dato che le spazzole e il commutatore ruotano a contatto fisico, l’usura è inevitabile. Con l’aumentare delle ore di utilizzo, le spazzole si consumano e diventa necessario sostituirle e effettuare la manutenzione a intervalli regolari. Inoltre, dato che nei punti di contatto si generano scintille, è facile che si creino disturbi elettrici, che potrebbero influire sui circuiti elettronici circostanti.Per le applicazioni che richiedono un funzionamento continuo e una lunga durata, è necessario un progetto che tenga conto di questi aspetti.
Caratteristiche dei motori CC senza spazzole
I motori CC senza spazzole si distinguono per la loro struttura priva di spazzole e commutatore. Poiché la commutazione della corrente è controllata da circuiti elettronici, non ci sono punti di contatto fisici e la durata non è praticamente limitata dall’usura. Questo permette un funzionamento stabile a lungo termine senza bisogno di manutenzione.
Ecco le caratteristiche principali dei motori CC senza spazzole:
| Voci | Caratteristiche※ | Vantaggi e svantaggi* |
| Struttura | Senza spazzole né commutatore | Poche parti soggette a usura e lunga durata |
| Efficienza di azionamento | Alta efficienza e bassa generazione di calore | Ideale per l’alimentazione a batteria |
| Silenziosità | Vibrazioni e rumore ridotti | Si può usare in un ambiente tranquillo |
| Manutenzione | Meno parti soggette a usura rispetto ai motori CC con spazzole | Non richiede manutenzione |
| Costi | È necessario un circuito di controllo elettronico | I costi iniziali sono un po’ più alti |
* Dipende dalle condizioni di funzionamento e dal carico.
Sono ampiamente utilizzati in prodotti che funzionano per lunghe ore, come pompe industriali, dispositivi di sicurezza e ventole di raffreddamento. Ecco perché i motori CC senza spazzole vengono scelti per apparecchi alimentati a batteria, apparecchi che funzionano in modo continuo e apparecchi utilizzati in ambienti in cui è richiesta silenziosità.
Le caratteristiche uniche dei motori senza nucleo
I motori senza nucleo, grazie alla loro struttura unica priva di nucleo in ferro, offrono caratteristiche eccellenti che gli altri motori non hanno. Proprio perché non hanno il nucleo in ferro, la coppia di cogging (quella leggera resistenza che si avverte durante la rotazione) è praticamente inesistente, garantendo una rotazione estremamente fluida.Inoltre, grazie al basso momento d’inerzia, hanno un’ottima reattività alle alte velocità e permettono avviamenti e arresti rapidi.
Dimostrano le loro qualità in applicazioni che richiedono un controllo di alta precisione, come l’azionamento delle lenti negli endoscopi medici, la regolazione della messa a fuoco nelle apparecchiature ottiche e le pompe di precisione. Grazie alle vibrazioni ridotte e all’eccellente silenziosità, sono molto apprezzati anche nel settore medico, dove la sicurezza dei pazienti e il funzionamento stabile delle apparecchiature sono fondamentali.I motori senza nucleo sono prodotti che stanno attirando l’attenzione di molti tecnici come opzione in grado di conciliare il miglioramento delle prestazioni con la garanzia di affidabilità.
Come scegliere i motori in base all’applicazione e i criteri di selezione
Quando si sceglie un motore, bisogna valutare in modo globale diversi fattori, come l’ambiente di utilizzo, le prestazioni richieste e i costi. Le caratteristiche richieste ai motori variano notevolmente a seconda dell’applicazione: apparecchiature mediche, utensili industriali, apparecchiature ottiche, dispositivi di sicurezza e così via.
Cosa tratteremo in questa sezione
- Criteri di selezione per apparecchiature mediche e di precisione
- Criteri di scelta per macchinari e utensili industriali
- Criteri di selezione per i dispositivi di sicurezza
Capire come interpretare le specifiche di base, come coppia, numero di giri, tensione e potenza assorbita, e comprendere i termini tecnici riportati nei cataloghi (come coppia di cogging, reattività, efficienza, ecc.) ti permette di scegliere il prodotto più adatto alle tue esigenze pratiche.
Criteri di selezione per apparecchiature mediche e di precisione
Nei dispositivi medici, la sicurezza del paziente e un controllo di alta precisione sono la priorità assoluta; in applicazioni mediche come endoscopi e pompe, è particolarmente importante che la coppia di cogging sia minima.La coppia di cogging è quella leggera sensazione di intoppo o vibrazione che si avverte quando il motore gira; se è troppo elevata, rende difficile un controllo preciso e può causare disagio al paziente o malfunzionamenti dell’apparecchiatura.
Ecco i principali fattori da considerare nella scelta dei motori per apparecchiature mediche e di precisione:
| Criteri di selezione | Caratteristiche richieste | Motivo |
| Coppia di cogging | Il più basso possibile | Controllo preciso e riduzione del disagio per il paziente |
| Reattività | Risposta immediata ai cambiamenti di movimento | È necessario un controllo preciso della posizione |
| Affidabilità | Funzionamento stabile a lungo termine | I guasti alle apparecchiature incidono direttamente sulla sicurezza dei pazienti |
| Manutenzione | Non serve farlo spesso | Mantenimento del tasso di operatività in ambito sanitario |
Poiché le apparecchiature mediche richiedono cambiamenti istantanei nel funzionamento e regolazioni di posizione precise, si scelgono motori in grado di reagire rapidamente ai comandi. Inoltre, è fondamentale che siano affidabili a lungo termine.In ambito medico, dato che i guasti alle apparecchiature incidono direttamente sulla sicurezza dei pazienti, vengono apprezzati i motori che richiedono poca manutenzione e garantiscono un funzionamento stabile per lunghi periodi. Per soddisfare questi requisiti, molti produttori di dispositivi medici scelgono motori senza nucleo o motori brushless.
Criteri di scelta per attrezzature e utensili industriali
Per gli utensili elettrici e le apparecchiature alimentate a batteria, si richiedono contemporaneamente coppia elevata, leggerezza e lunga durata.Per gli avvitatori elettrici e le chiodatrici utilizzati in cantiere, è necessario ridurre il peso grazie all’uso di motori compatti, in modo che l’operatore possa maneggiarli comodamente per lunghe ore pur garantendo una potenza sufficiente. Se il motore da solo non riesce a fornire la coppia necessaria, puoi ricorrere a un motoriduttore (un prodotto che integra motore e riduttore) per ridurre il numero di giri e aumentare la coppia.
Ecco i punti principali da considerare nella scelta dei motori per macchinari e utensili industriali.
| Criteri di selezione | Caratteristiche richieste | Metodi di realizzazione |
| Coppia | È necessaria una coppia elevata | Aumentare la coppia tramite la riduzione del motoreduttore |
| Peso | Leggero | Utilizzo di motori di piccole dimensioni |
| Durata | Può essere usato a lungo | Motore brushless, ecc. |
| Resistenza | Resistente alle cadute e agli urti | Progettazione strutturale robusta |
| Prestazioni di protezione | Misure contro polvere e umidità | Specifiche in base all’ambiente di utilizzo |
C.I. Takiron offre motoriduttori in cui il motore e la testa di riduzione sono abbinati in modo ottimale, e ha già verificato che si tratti della combinazione ideale.
Mentre gli ingranaggi a denti piatti hanno una struttura semplice che permette di contenere i costi, gli ingranaggi planetari sono compatti e consentono di ottenere un elevato rapporto di riduzione, rendendoli ideali per applicazioni che richiedono dimensioni ridotte. In questo modo, si ottengono con certezza caratteristiche di potenza difficili da raggiungere con il solo motore, il che contribuisce a migliorare l’affidabilità del prodotto.
Criteri di selezione per i dispositivi di sicurezza e protezione
Quando si tratta di dispositivi di sicurezza come serrature elettroniche o rilevatori di gas, i criteri principali per la scelta sono l’avvio a bassa tensione, il risparmio energetico e la lunga durata. Poiché molti di questi dispositivi funzionano a batteria, la sostituzione frequente delle batterie rappresenta un peso per l’utente; per questo motivo, è necessario che il motore funzioni il più a lungo possibile.
Ecco i punti principali da considerare nella scelta dei motori per dispositivi di sicurezza.
| Criteri di selezione | Caratteristiche richieste | Vantaggi |
| Avvio a bassa tensione | Funziona già a circa 1,0 V | Sfrutta al massimo la durata della batteria |
| Risparmio energetico | Basso consumo di corrente | Riduzione della frequenza di sostituzione delle batterie |
| Lunga durata | Funzionamento stabile a lungo termine | Riduzione dei costi di manutenzione |
| Affidabilità | Pochi guasti | Mantiene il proprio valore come dispositivo di sicurezza |
Tra i micromotori di C.I. Takiron ci sono modelli in grado di avviarsi anche con una tensione estremamente bassa, pari ad almeno 1,0 V, il che li rende perfetti per i dispositivi alimentati a batteria. Dato che funzionano in modo affidabile anche quando la tensione della batteria è in calo, puoi sfruttare al massimo la durata della batteria e ridurre la frequenza di sostituzione.
Data la natura di questi dispositivi di sicurezza, che non ammettono guasti, la scelta di un motore che garantisca un’elevata affidabilità e una lunga durata sarà determinante per il valore del prodotto.
I micromotori di C.I. Takiron e i loro punti di forza tecnologici
La C.I. TAKIRON Corporation si occupa dello sviluppo e della produzione di micromotori compatti e ad alte prestazioni, utilizzati in un’ampia gamma di settori quali le apparecchiature mediche, industriali e ottiche. I motori senza nucleo, i motori senza spazzole, i motoriduttori e gli encoder offerti dall’azienda sono apprezzati per l’elevata competenza tecnica, ottimizzata per ogni specifica applicazione.
Cosa tratteremo in questa sezione
- Caratteristiche e campi di applicazione dei motori senza nucleo
- Caratteristiche e campi di applicazione dei motori brushless
- Il ruolo dei motoriduttori e degli encoder
L’elevata affidabilità garantita dalla progettazione interna e da un rigoroso controllo di qualità, la possibilità di personalizzare i prodotti in base alle esigenze dei clienti, il supporto fin dalla fase di sviluppo e la flessibilità nel gestire sia piccoli lotti che la produzione in serie: sono questi i punti di forza che contraddistinguono l’azienda e che sostengono con forza lo sviluppo dei prodotti.
Caratteristiche e campi di applicazione dei motori senza nucleo
I motori senza nucleo (da φ4 a φ22) di C.I. Takiron, grazie alla loro struttura esclusiva priva di nucleo in ferro, garantiscono una rotazione fluida senza cogging e una risposta rapidissima.Proprio perché non hanno il nucleo in ferro, hanno un momento d’inerzia ridotto e si distinguono per una velocità di reazione estremamente elevata dall’avvio all’arresto. Sono in grado di rispondere istantaneamente anche alle più lievi variazioni dei comandi, dimostrando così tutta la loro efficacia nelle applicazioni che richiedono un posizionamento preciso e un controllo accurato della velocità.
Negli endoscopi medici è fondamentale controllare con precisione i minimi movimenti all’interno del corpo umano, e una rotazione fluida e senza a scatti è fondamentale per la sicurezza del paziente e l’accuratezza dell’esame. Anche nell’azionamento delle lenti delle apparecchiature ottiche, un funzionamento fluido e privo di vibrazioni contribuisce a migliorare la precisione della messa a fuoco e la qualità dell’immagine.Inoltre, nelle apparecchiature che gestiscono piccole quantità di liquidi o reagenti, come le pompe di precisione e gli analizzatori, è possibile ottenere un controllo stabile della portata. I motori senza nucleo di C.I. Takiron vantano una comprovata esperienza in ambiti che richiedono un’elevata precisione.
Caratteristiche e campi di applicazione dei motori brushless
I motori brushless di C.I. Takiron (da φ10 a φ17,4) si distinguono per la lunga durata, l’assenza di manutenzione e la capacità di ridurre al minimo vibrazioni e rumore.Grazie alla struttura priva di spazzole e commutatore, il calo di prestazioni dovuto all’usura è praticamente inesistente e garantiscono un funzionamento stabile a lungo termine. Per questo motivo, sono molto apprezzati in ambienti dove è difficile effettuare manutenzioni frequenti e in applicazioni che richiedono un funzionamento continuo.
Nel settore delle pompe industriali, garantiscono prestazioni stabili anche su linee che funzionano per lunghe ore, contribuendo a migliorare l’efficienza produttiva. Nei dispositivi di sicurezza, come le serrature elettroniche e i sistemi di controllo degli accessi, aumentano l’affidabilità in contesti in cui è richiesto un funzionamento impeccabile.Inoltre, in applicazioni che richiedono silenziosità, come le ventole di raffreddamento e gli impianti di climatizzazione, le loro caratteristiche di basse vibrazioni e rumore rappresentano un grande vantaggio. I motori brushless di C.I. Takiron, grazie alla loro lunga durata e all’elevata affidabilità, contribuiscono anche a ridurre i costi del ciclo di vita dei prodotti.
Il ruolo dei motoriduttori e degli encoder
I motoriduttori di C.I. Takiron (φ12, φ16, φ22) sono prodotti caratterizzati da un abbinamento ottimale tra motore e riduttore.I motoriduttori vengono utilizzati per ridurre il numero di giri e aumentare la coppia, consentendo di ottenere con certezza caratteristiche di potenza difficili da realizzare con un motore da solo. È possibile scegliere tra ingranaggi a denti diritti e ingranaggi planetari a seconda dell’applicazione; poiché le combinazioni ottimali sono già state verificate, ciò contribuisce a ridurre i tempi di sviluppo e a garantire prestazioni stabili.
| Voce | Ingranaggi a denti diritti | Ingranaggi planetari |
| Struttura | Semplice e facile da produrre | Compatto e con elevato rapporto di riduzione |
| Dimensioni | Un po’ grande | Adatto alla miniaturizzazione |
| Costi | È relativamente contenuto | Tende ad essere un po’ più alto |
| Applicazioni adatte | Macchine industriali generiche | Applicazioni che richiedono dimensioni ridotte e coppia elevata |
Inoltre, l’encoder è un dispositivo che permette di ottenere un feedback preciso sulla posizione e sulla velocità del motore. Combinando l’encoder con altri componenti, si può ottenere un controllo più avanzato; ci si aspetta quindi che venga utilizzato in un’ampia gamma di applicazioni, come il controllo preciso dei movimenti dei bracci robotici e il miglioramento della precisione di posizionamento delle macchine utensili.
C.I. Takiron offre un supporto completo allo sviluppo dei prodotti dei nostri clienti, fornendo valore non solo a livello dei singoli motori, ma anche come sistema nel suo complesso.
Riepilogo
Esistono molti tipi diversi di motori di precisione di piccole dimensioni, come i motori a spazzole, i motori brushless e i motori senza nucleo, ognuno con caratteristiche diverse e applicazioni specifiche. Per scegliere il motore più adatto durante lo sviluppo di un prodotto, è necessario valutare in modo globale l’ambiente di utilizzo, le prestazioni richieste, i costi e altri fattori.
A seconda dell’applicazione, i punti su cui concentrarsi variano: per i dispositivi medici sono importanti la bassa coppia di cogging e un controllo di alta precisione; per gli utensili industriali, la coppia elevata e la leggerezza; per i dispositivi di sicurezza, l’avvio a bassa tensione e il risparmio energetico.Comprendere correttamente le specifiche e i termini tecnici riportati nei cataloghi e individuare il motore che soddisfa i requisiti del tuo prodotto è fondamentale per ottenere il massimo dalle prestazioni del prodotto.
C.I. TAKIRON Corporation offre una gamma completa di motori compatti ad alte prestazioni, come motori senza nucleo, motori brushless, motoriduttori e encoder, e vanta una consolidata esperienza in un’ampia gamma di settori, tra cui quello medico, industriale, ottico e della sicurezza.I nostri punti di forza sono l’elevata affidabilità garantita dalla progettazione in Giappone e da un rigoroso controllo qualità, il supporto ai clienti fin dalla fase di sviluppo e la flessibilità nel personalizzare i prodotti in base alle specifiche esigenze. Grazie a motoriduttori perfettamente abbinati, è possibile ottenere con certezza caratteristiche di potenza difficili da raggiungere con un motore da solo, e siamo in grado di gestire con flessibilità sia piccoli lotti che la produzione in serie.
Se hai difficoltà nella scelta del motore, ti offriamo il nostro supporto come partner in grado di aiutarti a migliorare l’affidabilità dei tuoi prodotti e a ridurre i tempi di sviluppo.
Informazioni sui prodotti e richieste di informazioni
Per maggiori dettagli sui micromotori di C.I. Takiron, dai un’occhiata al sito web qui sotto.
- Sito del prodotto: https://cik-ele.com/
- Motori senza nucleo: https://cik-ele.com/products/list/coreless_motor/
- Motori brushless: https://cik-ele.com/products/list/brushless_motor/
- Motoriduttore: https://cik-ele.com/products/list/gearhead/
- Encoder: https://cik-ele.com/products/list/encoder/
Se hai difficoltà a scegliere il motore compatto giusto per lo sviluppo del tuo prodotto, non esitare a contattarci tramite il modulo di richiesta. Un nostro tecnico valuterà l’applicazione e le tue esigenze per proporti la soluzione più adatta.
- Contatti: https://cik-ele.com/contact/
