Note sulla caratterizzazione termica dei motori e sulla interpretazione dei dati tecnici.

I dati di specifica dei motori si riferiscono ad ambiente metrologico a 20 C, pressione atmosferica a livello del mare. Tutte le unità appartengono al Sistema Internazionale, le coppie sono espresse in Newton*m, le velocità in radianti/secondo.

Mentre la maggioranza dei dati tecnici (masse, velocità, inerzie) non danno generalmente luogo ad equivoci, la caratterizzazione termica dei motori è sovente oggetto di incertezze. Per una buona comprensione e previsione delle sovratemperature che si andranno ad incontrare in applicazione, è utile considerare quanto segue.

I servomotori brushless generano perdite proporzionali tanto al quadrato della coppia resa quanto, in prima approssimazione, al quadrato della velocità. In applicazioni cicliche, è quindi sufficiente in generale misurare o calcolare la media quadratica della coppia resa nel ciclo dato, e fare lo stesso con la velocità, per ottenere un punto di esercizio di coppia e velocità media (rms o Root Mean Square, quadratico medio) per cui, se il motore operasse a velocità e coppia costante in tal punto, le perdite e quindi il riscaldamento sarebbe esattamente uguale a quello dell'applicazione.

Da notare che per applicazioni cicliche veloci, il surriscaldamento del motore è proporzionale al quadrato della frequenza di battuta.

Stabiliti quindi i valori di coppia e velocità richiesti dall'applicazione, occorre confrontarli con le caratteristiche del motore per verificare se la temperatura dello stesso resterà entro livelli accettabili o meno.

In generale, i motori non ventilati scambiano calore con l'ambiente per convezione naturale e per conduzione tramite la flangia anteriore con il resto della macchina. Entrambi questi scambi sono assai limitati per cui la temperatura della carcassa del motore è assai prossima a quella dell'avvolgimento. I motori hanno avvolgimento in classe H per cui da un punto di vista della funzionalità del motore temperature fino a 150 C sono utilizzabili; spesso pero' tali temperature non sono accettabili dal punto di vista dell'applicazione, per cui si può preferire operare i motori a temperature più basse per migliorare la stabilità della macchina, per sicurezza dell'operatore, per garantire la vita dei lubrificanti, ecc.

Di conseguenza, i motori sono caratterizzati per due condizioni operative:

le curve definite in condizioni 1) rappresentano il modo operativo più conservativo; si ipotizza nessuno scambio termico sulla flangia, aria stazionaria, ed un innalzamento di temperatura del punto più caldo del motore limitato arbitrariamente a 65 C. Il servizio all'interno di quest'area ha buoni margini operativi;

le curve definite in condizioni 2) rappresentano invece le condizioni limite di massime prestazioni; incremento di temperatura pari a 100 C, scambio di calore tramite la flangia ipotizzando un accoppiamento con una massa di macchina elevata tale da non essere sensibilmente riscaldata dal motore. L'esercizio tra le curve 1 e 2 è quindi da valutare con maggiore precisione.

L'area S3 rappresenta la zona operativa utilizzabile in servizio intermittente od occasionale.