Motore brushless CC per telecamere di sorveglianza per apparecchiature fotografiche

Le telecamere di sorveglianza e le apparecchiature fotografiche richiedono movimenti precisi per acquisire immagini e filmati di alta qualità. UN Motore DC senza spazzole è la soluzione ideale, che offre tempi di risposta rapidi e funzionamento silenzioso. Un sensore traduce le informazioni dell'encoder in segnali di posizione incrementali comunicati su cavi lunghi in forma di quadratura (seno coseno). Un azionamento utilizza quindi la tecnica PWM per interrompere la corrente al fine di energizzare in modo ottimale ogni fase in funzione della posizione del rotore. Una delle caratteristiche più importanti di una telecamera di sicurezza è il motore che la aziona. Non importa quanto sia buona la qualità del video se il motore si guasta e smette di funzionare. Lo stile più comune di motore utilizzato nelle telecamere di sorveglianza è un motore CC con spazzole. Questi utilizzano due spazzole metalliche fisse che contattano diversi segmenti del commutatore per trasferire corrente e creare rotazione. Questi motori generano molto calore, si consumano rapidamente e richiedono una manutenzione regolare.

Un'opzione più affidabile è un motore CC senza spazzole. Generalmente con tre fasi di avvolgimento, queste sono commutate elettronicamente. L'elettronica rileva il passaggio per lo zero delle tensioni di fase per determinare la posizione del rotore ed eccitare le fasi in funzione di questa posizione. Ciò elimina la necessità di sensori Hall, semplifica il cablaggio e aumenta l'affidabilità. I motori BLDC hanno anche una durata maggiore rispetto ai motori CC con spazzole. I motori senza spazzole consumano meno energia rispetto ai motori con spazzole per ottenere la stessa potenza, il che è particolarmente importante nelle apparecchiature di sorveglianza in cui la capacità di conservare la carica della batteria è fondamentale. Questi motori hanno anche meno parti mobili rispetto ai motori a spazzole, il che riduce la probabilità di guasti meccanici e necessità di manutenzione e conferisce loro una maggiore durata. Un motore brushless può utilizzare la forza controelettromotrice generata dalle sue bobine per monitorare la posizione e la velocità del rotore, eliminando la necessità per sensori. Ciò consente di utilizzare un sistema di controllo ad anello aperto opportunamente progettato senza alcun sensore nel motore stesso, migliorando ulteriormente l'efficienza e l'affidabilità.

Questi motori sono identificati dal loro diametro e lunghezza in uno schema di codifica, tra cui B per scanalato (dispositivi di potenza chirurgici critici ad alte prestazioni), BH per lineare ed EC per apparecchiature di automazione industriale. I motori DC brushless hanno la capacità di produrre una coppia elevata che può essere utilizzato per sollevare telecamere con carichi utili pesanti o spostarle in luoghi difficili. Hanno anche una durata maggiore rispetto ai motori a spazzole, riducendo la necessità di manutenzione e riparazione. A differenza dei motori CC a spazzole in cui la commutazione è ottenuta meccanicamente dalle spazzole che schiacciano gli anelli del commutatore, i motori CC senza spazzole sono commutati elettronicamente. Usano sensori di hall per rilevare la posizione del magnete del rotore (freccia blu) e interruttori elettronici, chiamati ponte H (un gruppo di 6 transistor), per eccitare le fasi del motore in una sequenza che manterrà al meglio l'orientamento di i campi magnetici dello statore e del rotore.

Questo li rende più adatti per applicazioni che richiedono precisione e controllo, come sistemi di posizionamento come telecamere PTZ (Figura 4), apparecchiature per l'illuminazione di palcoscenici o robot industriali. Questo tipo di motore viene spesso definito anche servoazionamento. Le apparecchiature di sorveglianza, come le telecamere pan-tilt-zoom (PTZ) e le apparecchiature fotografiche, come i gimbal, richiedono movimenti precisi per catturare immagini e filmati accurati. Devono inoltre funzionare silenziosamente, poiché qualsiasi rumore potrebbe allertare o disturbare i soggetti. L'utilizzo di un motore brushless può aiutare a garantire movimenti fluidi e silenziosi, rendendolo la scelta ideale per questo tipo di applicazioni. A differenza dei motori brushless, che utilizzano spazzole che creano scintille e rumore, un motore DC brushless è commutato elettricamente. Ciò consente un funzionamento silenzioso, poiché non sono coinvolti componenti meccanici. Inoltre, la commutazione senza sensore è possibile utilizzando una modulazione unipolare dell'ampiezza dell'impulso (PWM) con il corretto schema di rilevamento della tensione del terminale. Questo può superare la sensibilità al rumore di commutazione del metodo ZCD tradizionale e ottenere buone prestazioni del motore su un'ampia gamma di velocità.