Allora, la materia è articolata e serve un mimino di conoscenza dei concetti meccanici ed elettrotecnici di: coppia, velocità, potenza, corrente, tensione, PWM, forma costruttiva.
Prima di tutto bisogna sapere che la forma costruttiva definiscisce per prima le caratteristiche di coppia di un motore elettrico, e c'è differenza tra motore in CC e motore in CA.
Nel nostro mondo modellistico parliamo di motori in CC con eccitazione a magneti permanenti.
Partiamo dal motore tipico con indotto (rotore) con ferro, in questo caso abbiamo:
- i magneti permanenti sono sul perimetro esterno
- il rotore è al centro del motore.
- gli avvolgimenti sono disposti longitudinalmente sul pacco lamellare cilindrico.
La coppia del motore è influenzata da, nell'ordine:
- forma costruttiva del rotore e dei magneti dell'eccitazione, a parità di diametro maggiore lunghezza = maggiore coppia
- campo magnetico dell'eccitazione
- corrente circolante nel rotore
- tensione di alimentazione del rotore, dal quale poi dipende la corrente
- leggi della fisica, in linea di massima e teorica vale
https://it.wikipedia.org/wiki/Coppia_motrice.
La posizione reale del motore durante la rotazione si dispone a seconda del verso della tensione di alimentazione, cioè del senso di rotazione, in linea teorica il rotore può essere perfettamente centrato ma è meglio avere un minimo gioco longitudinale.
Nel caso di motore con indotto senza ferro le cose in parte cambiano:
- non c'è più ferro nel rotore
- gli avvolgimenti sono a forma di campana su un supporto isolante e con bobine incrociate
- i magneti sono centrali al motore
- il rotore è sul perimetro esterno
- a parità di dimensioni il motore è più potente.
Per la coppia vale lo stesso discorso, salvo avere un'andamento diverso ed essere sensibile alla posizione del rotore.
La posizione reale del rotore durante la rotazione è variabile nel senso lonitudinale, il rotore deve essere sempre in centro all'asse di rotazione.
Il rotore deve potersi muovere con libertà nel senso longitudinale, pertanto non sono graditi gli accoppiamenti diretti con vite senza fine, ci vuole un giunto.
La coppia è già elevata anche ai bassi regimi di rotazione.
Di contro questo motore vuole una tensione di alimentazione il più perfettamente continua, quindi o batterie o alimentatori ben stabilizzati e senza ripple e disturbi, il pilotaggio in PWM è l'ideale. In applicazioni "difficili" è sempre bene accoppiarli ad un encoder o un generatore tachimetrico che fanno da retroazione all'azionamento di pilotaggio.
Bisogna anche evitare che la corrente circolante nel rotore superi qualla di targa oltre il periodo di avviamento.
Costi a parte, l'uso nel fermodellimso spesso da cattivi risultati poichè lo si sostituisce brutalmente ad un motore con indotto con ferro di pari tensione: non si fa così.
L'uso dei motori a indotto senza ferro impone l'uso di alimentatori performanti e stabilizzati, pilotati da un decoder e in PWM danno il meglio di se.
I motori con indotto senza ferro richiedono un meccanica appositamente progettata e costruita, quindi una scelta in base alle sue curve.
Ad esempio i motori che nel secolo scorso la Falulhaber aveva a catalogo per uso fermodellistico erano dei declassati tipicamente con tensione tipica di 18 Vcc, ma siccome molti modellisti usavano alimentatori con raddrizzatore ad una sola semionda, oppure c'era un continuo dai e togli tensione, si è dovuto abbandonarne l'uso.
Come titte le cose ad elevata tecnologia, ad essere tecnologicamente avanti prima deve essere l'utilizzatore.
P.S.
Tutte queste mie conoscenze sono dovuti ai rapporti in campo lavorativo avuti nel secolo scorso con i tecnici dell'importatore italiano.