Test Funzionale Del Rotore

Rotori a gabbia di scoiattolo

Nell'ambito dei motori elettrici asincroni alimentati in corrente alternata trovano largo impiego i rotori a gabbia di scoiattolo, con barre ottenute direttamente da pressofusione nello stack dei lamierini.
Il controllo qualità di questo tipo di rotori viene eseguito con stazioni di prova, sia manuali che completamente automatiche per l’integrazione in linea, con l'obiettivo di individuare eventuali difetti nelle barre pressofuse della gabbia.

A tal fine, è stato sviluppato R-TEST, un innovativo algoritmo in grado di rilevare automaticamente un’ampia gamma di difetti che possono compromettere le prestazioni dei rotori a gabbia di scoiattolo:

• Barre interrotte o danneggiate
• Mancanza di materiale nelle barre del rotore (iniezione incompleta del materiale, porosità, soffiature)
• Connessione difettosa o mancanza di connessione tra barre e corone
• Diversa qualità della lega di alluminio e/o lamierini
• Corto circuito tra due o più barre
• Deviazione dell'angolo di inclinazione delle barre rispetto all'asse
• Decentramento delle barre rispetto all'asse
• Problemi legati a non perfetta sovrapposizione dei lamierini

Il test viene eseguito ponendo in rotazione il rotore in prova, ed utilizzando una speciale sonda per generare un campo magnetico ed acquisire il segnale generato da ciascuna barra mentre attraversa il campo magnetico stesso. Il segnale acquisito viene poi elaborato dall’algoritmo R-TEST, in grado di identificare in modo selettivo ciascuno dei difetti precedentemente descritti.

Uno dei principali punti di forza di R-TEST è la sua capacità di assegnare un valore numerico a ogni difetto, permettendo così di definire soglie di accettazione specifiche per ciascuna tipologia di anomalia.

Inoltre, la misura denominata RQF (Rotor Quality Factor) fornisce un indice numerico complessivo della qualità del rotore, offrendo un parametro sintetico per la valutazione del componente.

Il test può essere eseguito immediatamente dopo la pressofusione, prima dell’assemblaggio dell’albero del rotore, per individuare eventuali difetti macroscopici. Una successiva verifica, effettuata dopo il montaggio dell’albero e la tornitura, consente di rilevare anche le anomalie più sottili presenti all'interno delle barre.

Rotori a magneti permanenti

Per i rotori a magneti permanenti per motori brushless, sono disponibili banchi manuali e stazioni automatiche per l'esecuzione di test di Back-EMF.

Durante la prova, il rotore viene posizionato tra due centri e messo in rotazione all'interno di uno statore campione, integrato nella stazione di test. L'analisi dei segnali di tensione rilevati ai morsetti degli avvolgimenti dello statore permette di valutare la qualità del rotore, il corretto posizionamento e magnetizzazione dei magneti, identificando difetti di produzione e garantendo il rispetto delle specifiche per un funzionamento ottimale del motore.

Se è necessario misurare l’intensità e l’omogeneità del campo magnetico generato dai magneti permanenti, eventualmente integrando anche l’analisi dimensionale del componente, sono disponibili stazioni per la misurazione dinamica del rotore. Queste utilizzano sensori di campo magnetico (come i sensori Hall) integrati in misuratori ottici flessibili.

Rotori avvolti

Per i rotori avvolti, destinati a motori sincroni eccitati esternamente o a motori DC, è generalmente necessario eseguire test di isolamento degli avvolgimenti.

In combinazione con le metodologie tradizionali di test di isolamento, come la, Rigidità Dielettrica (Hi-Pot), Surge, Resistenza di Isolamento, la tecnica di test di Isolamento con misura di Scariche Parziali (PDIV) proposta da E.D.C. garantisce la possibilità di individuare persino i difetti di isolamento latenti, che potrebbero compromettere la qualità e l'affidabilità del componente nel lungo periodo.

Per il test dei rotori avvolti, è quindi possibile utilizzare prodotti ed applicazioni analoghi a quelli dedicati al test di statori, adattando le metodologie di prova alle specifiche esigenze del rotore.