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Nell’ultimo decennio i rotori a magneti permanenti stanno avendo una massiva diffusione nel panorama mondiale nelle più svariate applicazioni. Dalle più semplici e piccole applicazioni domestiche, passando per l’automotive fino alla trazione di mezzi di piccole e grandi dimensioni.
Costruttivamente il motore con rotore a magneti permanenti è un motore dove l’avvolgimento rotorico viene sostituito da un insieme di magneti permanenti per la creazione del campo magnetico di eccitazione.
Nello statore sono presenti gli avvolgimenti di fase mentre sul rotore sono presenti appunto i magneti, che possono essere:
Applicati sulla superficie esterna del rotore (Surface Permanent Magnets – SPM)
Inseriti all’interno dei pacchi lamierini che compongono il rotore (Internal Permanent Magnets – IPM)
In base alla disposizione degli avvolgimenti di statore si hanno poi due tipologie di motori brushless:
I magneti permanenti possono essere realizzati principalmente con ferrite o con l’utilizzo di terre rare:
I magneti permanenti realizzati con ferrite sono caratterizzati da induzioni residue basse ed elevati livelli di fragilità risultando di conseguenza difficili da lavorare. Hanno comunque avuto una buona diffusione grazie ad elevati valori di coercitività nonostante i bassi costi.
I magneti in terre rare più diffusi sono realizzati con Neodimio, Ferro e Boro e sono caratterizzati da un ottimo rapporto di qualità-prezzo, a differenza dei magneti a base di Cobalto che risentono delle importanti fluttuazioni di costo di quest’ultimo sul mercato internazionale.
In generale comunque i magneti composti da terre rare hanno costi di commercializzazione più elevati rispetto a quelli composti da ferrite, ma presentano valori di energia maggiori, di conseguenza vengono utilizzati in applicazioni tecnologicamente più avanzate, dove il costo non rappresenta uno dei fattori di scelta principali dal punto di vista del cliente.
I magneti possono essere rivestiti con dei film superficiali volti a migliorare le performance. Nell’automazione industriale questo aspetto viene spesso sottovalutato e durante la manipolazione si ottengono dei danneggiamenti del film, andando ad intaccare anche pesantemente la qualità del prodotto finito.
Alta affidabilità
Alto fattore di potenza
Assenza del sistema collettore-spazzole e relativa manutenzione
Maggiori velocità ed accelerazioni
Minore inerzia, peso, dimensioni
Semplificazione dei sistemi di raffreddamento
Minore induttanza
Costo dei magneti e dell’elettronica di controllo che generano un elevato costo del prodotto finito (che giorno dopo giorno però si attenua sempre più)
Criticità del processo di realizzazione dei motori con diverse fasi di assemblaggio manuale
I punti critici da affrontare nel processo di costruzione dei motori sono:
L'individuazione di soluzioni adeguate per l’assemblaggio dei magneti al rotore in grado di garantire la tenuta meccanica necessaria all’applicazione finale del motore stesso.
La difficoltà di manipolazione dei magneti pre-magnetizzati con annessi rischi per la sicurezza degli operatori.
Per risolvere questi ed altri punti critici, è consigliabile lavorare con partner di fiducia nel campo dell’automazione di processo, fin dalla definizione stessa del processo produttivo che si intende adottare per la propria produzione di motori a magneti.
RIMAC, potendo vantare un’ esperienza di oltre 40 anni nel campo dei motori elettrici e di oltre 30 anni in quello dell’automazione industriale, si mette a disposizione del cliente per affiancarlo e supportarlo nella definizione del processo.
Negli ultimi anni, lavorando nel panorama nazionale e mondiale, RIMAC ha collaborato con alcune tra le aziende più importanti nella produzione di motori a magneti, ma ha avuto il piacere di supportare anche dinamiche realtà di nicchia del mercato italiano.
Il know-how sviluppato ha portato il team RIMAC ad avere una conoscenza approfondita delle soluzioni attuabili durante l’intero processo di assemblaggio magneti, come per esempio la scelta dei tipi di adesivo per l’incollaggio:
Ci sono diverse soluzioni presenti nel mercato globale! Ecco perché l’esperienza di RIMAC è un fattore d’aiuto per il cliente nella scelta della migliore soluzione di incollaggio per il proprio prodotto.
RIMAC è in grado di applicare al meglio diverse tipologie di colla, prodotte dalle più importanti aziende di adesivi come ad esempio Loctite ®, Delo ®, Permabond ® and Threebond ®.
L’intensa collaborazione sviluppata con un’altra importane realtà italiana nel settore, come il Laboratorio Elettrofisico ®, conferisce a RIMAC le conoscenze e le capacità per ricercare insieme al cliente la soluzione migliore relativamente al processo di magnetizzazione.
Si parte dalla soluzione di acquisto di magneti già magnetizzati, per arrivare alla magnetizzazione finale dell’intero rotore. Tra questi due estremi esistono diverse soluzioni intermedie che spesso rappresentano la risposta alle specifiche esigenze del cliente.
Avvalersi dell’esperienza e del know-how RIMAC in questo specifico campo dell’automazione industriale permette di:
Industrializzare al meglio il processo produttivo
Abbattere i costi di produzione e della forza lavoro
Aumentare considerevolmente la produttività
Elevare gli standard qualitativi del prodotto finito
Limitare/azzerare l’errore umano
Assicurare la massima ripetibilità del prodotto finito
Ottimizzare le aree di lavoro, razionalizzando gli spazi a disposizione
Proteggere l’operatore da rischi connessi alla salute e alla sicurezza sul lavoro (es. esposizione ad agenti chimici e rischi meccanici)