24 - - STATORI E ROTORI PER MOTORI A FLUSSO ASSIALE STATORS AND ROTORS FOR AXIAL FLUX MOTORS La nuova industria legata al mondo dell’automotive elettrico ha dato un impulso allo studio e alla realizzazione dei motori elettrici a flusso assiale. Questo tipo di motori, già conosciuti ed utilizzati in settori di nicchia, si presta particolarmente all’utilizzo nell’ambito della mobilità elettrica per le sue peculiari caratteristiche: elevata densità di coppia ed ingombro assiale contenuto. Nel motore elettrico tradizionale (a flusso radiale) il rotore è concentrico ed interno allo statore e la coppia motrice si genera nella zona del traferro fra essi; nel motore a flusso assiale invece, il rotore e lo statore sono affacciati lungo l’asse della macchina e la forza motrice si genera ad una distanza dall’asse maggiore di quella dei motori a flusso radiale; la conseguenza è una coppia motrice maggiore a parità di diametro e di lunghezza. La particolare tecnologia costruttiva dei motori a flusso assiale consente anche di avere diverse configurazioni di accoppiamento statore (S) – rotore (R); ad esempio è possibile avere la configurazione semplice S-R oppure le più complesse S-R-S oppure R-S-R. Il limitato ingombro assiale consente poi di mettere in cascata lungo l’asse della macchina più gruppi statore-rotore, consentendo quindi di aumentare ulteriormente la coppia e la potenza erogate. Il rotore dei motori a flusso assiale è generalmente costituito da un disco di materiale ferromagnetico sul quale vengono applicati dei magneti permanenti alternando la polarità Nord-Sud fino a formare un certo numero di coppie polari. Lo statore invece può essere costituito da un cilindro di materiale ferromagnetico nel quale vengono ricavate delle cave atte ad ospitare gli avvolgimenti statorici. Quando in questi avvolgimenti viene fatta passare una corrente di direzione opportuna, si genera un campo magnetico che interagisce con quello dei poli rotorici e consente la rotazione del rotore. Un’elettronica di pilotaggio permette la giusta sequenza degli impulsi di corrente statorici a fronte del movimento del rotore e consente la continuità della rotazione del disco rotorico e quindi dell’albero motore. La particolare tecnologia utilizzata daO.M.E.M. per realizzare i nuclei magnetici toroidali dei trasformatori amperometrici (tecnologia del nucleo avvolto), è naturalmente adatta anche alla realizzazione di rotori e statori per motori elettrici a flusso assiale. Alcune accortezze costruttive consentono di adattare perfettamente il nucleo toroidale per trasformatori alle peculiarità specifiche richiesta dall’impiego come dischi rotorici / statorici per motori. Ad esempio è necessario che il nucleo destinato alla realizzazione del rotore abbia le superfici particolarmente lisce per consentire un montaggio efficace dei magneti, e abbia caratteristiche meccaniche tali da resistere agli sforzi assiali e radiali che sorgono durante il funzionamento. Il nucleo da utilizzare come statore invece deve essere in grado di poter essere lavorato per la realizzazione delle cave di passaggio degli avvolgimenti. L’ampia disponibilità di materiali ferromagnetici (ferro silicio con grani non orientati e con grani orientati, in diversi spessori e qualità magnetiche) e l’esperienza accumulata nella realizzazione dei toroidi magnetici con tecnologia del nucleo avvolto, consentono quindi ad O.M.E.M. di fornire nuclei per rotori e statori adatti alle esigenze dei costruttori di motori a flusso assiale.
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