Forum Indipendente Biciclette Elettriche, Pieghevoli e Utility - Motori a corrente continua delle bici elettriche

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Motori a corrente continua delle bici elettriche

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Discussione

pixbuster
Amministratore

fondatore

Veneto

12353 Messaggi

Inserito il - 03/10/2007 : 23:33:30

I nostri motori “ciclistici” sono “motori a corrente continua a magneti permanenti” e sono basati sull’utilizzo di calamite (che si chiamano tecnicamente magneti permanenti)

Si sa che due calamite si attirano o si respingono quando vengono poste una vicina all’altra, a seconda delle polarità

Un altro fenomeno che si sfrutta in questi motori è quello per cui una bobina alimentata da una corrente diventa una calamita

Se montiamo una calamita su un perno che le permette di girare e le affacciamo un’altra calamita che teniamo in mano,
la calamita girevole cercherà di attaccarsi alla calamita che abbiamo in mano
Se noi spostiamo la mano (e la nostra calamita), quella sul perno cercherà di seguirla e ruoterà

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Se invece di tenere in mano una calamita e farla girare, mettiamo a raggiera una serie di bobine (non più calamite) e diamo corrente ora ad una ora all’altra in sequenza, la calamita fissata sul perno ruoterà, cercando ogni volta di attaccarsi alla bobina alimentata dalla corrente
Ed ecco fatto il motore !

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Questo è il funzionamento dei “brushless” cioè “senza spazzole”

Per far funzionare un tale motore non solo in teoria, occorrono dei sensori che sentono la posizione della calamita fissata sul perno e che lo comunicano ad una centralina elettronica che manda corrente alla bobina “giusta”

In realtà si mettono molte calamite esterne e molte bobine rotanti, per rendere i motori più piccoli e leggeri e per farli andare più veloci o realizzarli con coppie più elevate
E la scheda elettronica alimenta generalmente tre gruppi di bobine distinti
Una bella complicazione !

Ma ….
quando inventarono i motori a corrente continua, l’elettronica non l’avevano ancora inventata

Per questo il funzionamento dei motori “prima delle schede elettroniche” era rovesciato rispetto a quanto detto
Ovvero misero all’esterno, fisse, le calamite (con le polarità alternate) e fecero una bobina che ruotava sul perno

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In questo caso, continuando a cambiare il senso della corrente attraverso alla bobina, si può far in modo che la bobina stessa sia attratta sempre dalla calamita successiva, così il motore gira
Per portare corrente a questa bobina che ruota, non si possono certo usare dei fili e così inventarono le “spazzole”
Cioè delle piastrine che ruotavano con il motore su cui si appoggiavano due pezzetti di carbone (fissi) che portavano, strisciando, la corrente alla bobina

Mettendo molte di queste piastrine si può ottenere come una serie di interruttori che vengono azionati dalla rotazione del motore stesso, in modo da dare sempre la corrente giusta (e perciò ottenere la polarità corretta) alla bobina

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Questo sistema, che sembra più complicato, è in realtà costruttivamente abbastanza semplice da realizzare
Ed ha il pregio di costare poco (rispetto all’insieme motore+sensori+centralina dei brushless) per cui questi motori continuano ad essere molto utilizzati; ad esempio nelle automobili: per i tergicristalli e le ventole

Sulle biciclette elettriche, i motori a spazzole sono praticamente stati soppiantati dai brushless che hanno caratteristiche di miglior spunto e di maggiori possibilità di regolazione
E che … non hanno spazzole da cambiare periodicamente

Un’altra cosa: i motori come li ho indicati sono quelli montati “centrali” che hanno un alberino che fa ruotare un ingranaggio (come quello qui sotto)

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I motori “al mozzo” sono diversi, non come principio, ma come realizzazione perché è la parte esterna che ruota (collegata ai raggi) mentre il perno è immobile e fissato ai forcellini del telaio
Perciò i magneti sono disposti all’esterno (e girano con la ruota) e le bobine sono all’interno (e sono fisse)

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[i disegni – e si vede – sono miei ; le foto sono: una mia e le altre tratte dal sito della Crystalyte Europe]

Pix su Frisbee Atlas, su pieghevole 20" Kawasaki con kit Bafang centrale e su Cargo muscolare "artigianale"

elle
Utente Master

fondatore

17605 Messaggi

Inserito il - 03/10/2007 : 23:50:46

grazie pix - splendido anche per la chiarezza!

job bisogna fare una sezione di articoli

l.

giant lafree, 2006 - brompton M3L, 2007 - flyer T8, 2008 - xootr swift, 2009 - specialized tricross, 2012 - tag egolite, 2014

pepizzi
Utente Normale

Lombardia

74 Messaggi

Inserito il - 04/10/2007 : 10:26:40

Finalmente ho capito la differenza tra spazzole e non. Ed io credevo cissache'. Invece praticamente e' lo stesso concetto realizzato in due modi diversi.
Grazie Pix

job
Amministratore

fondatore

Friuli-Venezia Giulia

7696 Messaggi

Inserito il - 04/10/2007 : 15:54:15

SUPER PIX!!! Questo articolo insieme a quello dove spieghi la "corrente elettrica" sono pietre miliari... urge la realizzazione della e-ciclopedia !!!

"carrarmatino" Flyer T4 30/9/2006 (22/5/2011 sostituito motore)
"lancillotto" Brompton P6R + nano motor 14/12/2007
"piccola peste" Dahon Speed Pro TT 14/10/2008
"frankenstein" Trek liquid 25 + kit ezee 21/11/2008 dismessa il 28/02/2010
"jobbent" Tw-bents Adventure Plus 08/05/2009 elettrificata con ezee 350W dal 28/02/2010
"the tractor" surly pugsley 27/08/2009 + Cyclone 500 13/11/2009
"the lift" haybike eq xduro fs 12/10/2011
"bumblebee" NCM Milano 24/07/2019
"steamroller blues" NCM Aspen 19/12/2019

matteo59
Utente Attivo

Sicilia

543 Messaggi

Inserito il - 04/10/2007 : 20:58:32

Grazie Pix , hai riassunto tutto in maniera chiara e comprensibile sempre importante il tuo apporto

job
Amministratore

fondatore

Friuli-Venezia Giulia

7696 Messaggi

Inserito il - 04/10/2007 : 21:27:16

Curiosità: i ventilatori a pale da soffitto hanno motori simili a quelli delle nostre biciclette?
Lo chiedo perche' ne ho uno che è molto silenzioso e senza attriti apparenti e i giri non sembrano tantissimi.

pixbuster
Amministratore

fondatore

Veneto

12353 Messaggi

Inserito il - 04/10/2007 : 23:03:03

Job, credo che siano "motori a induzione" come quelli che si usavano nei giradischi e nei contatori dell'Enel: non hanno spazzole ne calamite, girano lentamente ma molto silenziosamente, hanno rendimenti bassi e coppie di spunto miserabili (altrimenti il ventilatore si staccherebbe dal suo supporto) e poi vanno a corrente alternata

niente da fare