Cos'è un motore brushless a rotore esterno? Inrunner contro Outrunner

La nuova tecnologia sta producendo attrezzature e strumenti elettrici senza fili per esterni più potenti. Un nuovo tipo di motore integrato negli utensili elettrici è il design del motore brushless con rotore esterno. Chiamati anche motori outrunner, li abbiamo visti utilizzati su qualsiasi cosa, dalle seghe circolari a batteria alle motoseghe a batteria, ai tagliabordi e ai tosaerba. Allora, cos'è un motore brushless a rotore esterno e in cosa differiscono i motori inrunner e outrunner?

Abbiamo parlato con Carlos Quintana, Senior Product Manager della divisione Cordless Tools di Makita per avere un'idea della differenza insieme ai pro e ai contro di entrambi i design.

Assicurati di controllare anche il nostro articolo generale sui motori brushless Makita.

La differenza principale tra i motori brushless a rotore interno e quelli a rotore esterno risiede nel design di base. Tutti i motori con spazzole o senza spazzole utilizzano magneti per girare. Il ruolo dello statore è quello di fornire una carica che respinga o attiri i magneti e faccia girare il motore. Il rotore contiene quei magneti e fa la rotazione.

Nel modello con rotore interno, lo statore è all'esterno e il rotore è all'interno. Su un motore brushless con rotore esterno, si girano.

Supponiamo che tu abbia uno di ciascun tipo di motore con potenze e diametri complessivi identici. Come appaiono rispetto agli altri?

Confrontando l'inrunner con l'outrunner, scopri che entrambi hanno la stessa superficie magnetica. Poiché il design del rotore interno ha i magneti rivolti verso l'interno, hanno un diametro più piccolo e dovranno essere più lunghi.

È vero il contrario su un motore brushless a rotore esterno. Il collegamento a un diametro più ampio significa che è possibile ridurre la lunghezza complessiva del motore. Inoltre, ottieni una riduzione del peso naturale.

Anche i motori a rotore interno hanno un'oscillazione intrinseca. Entrano e escono leggermente all'interno dello statore e perdono efficienza. Ci sono modi per affrontarlo, tuttavia. Ad esempio, Makita aggiunge creste per aiutare a stabilizzare i rotori e portare l'efficienza fino al 99%. Ma non tutti i produttori di motori lo fanno.

I motori brushless con rotore esterno non devono gestire questo movimento e sono intrinsecamente più efficienti in termini di progettazione.

Quindi ti ritrovi con due scelte quando scegli un design del rotore esterno. Un'opzione riduce la lunghezza e il peso del motore per ottenere la stessa potenza con un aumento dell'efficienza.

In alternativa, puoi mantenere il peso e ottenere più potenza con questi guadagni di efficienza. Naturalmente, puoi anche trovare un equilibrio tra i due e ridurre parte del peso aumentando la potenza a un livello meno sostanziale. Lo vediamo davvero con i diserbanti alimentati a batteria che possono beneficiare del peso ridotto dei motori brushless a caricamento frontale.

Confrontando i motori brushless con rotore esterno (outrunner) e quelli con rotore interno (inrunner), possiamo vedere come ciascuno di essi tipicamente sia leader in varie categorie.

La maggior parte degli strumenti senza spazzole utilizza un design del rotore interno per ridurre le dimensioni complessive (circonferenza). Makita utilizza almeno quattro modelli di rotore interno senza spazzole: 80 mm, 54 mm, 44 mm e 38 mm.

Il decespugliatore Makita 18V X2 e le sue motoseghe ottengono un quinto design con un motore brushless con rotore esterno da 80 mm. Questi strumenti più grandi hanno spazio per ospitare il diametro maggiore del motore e trovano sollievo nell'ingombro complessivo poiché hanno una lunghezza inferiore.

Questo profilo consente a Makita di inserire i motori in quegli strumenti con azionamento diretto in modo da ottenere il vantaggio del trasferimento di potenza più efficiente.

Poiché i produttori cercano di convertire gli strumenti più tradizionali con cavo in quelli cordless, puoi aspettarti di vedere più motori brushless con rotore esterno. Gli ioni di litio non hanno ancora raggiunto l'apice delle sue capacità. I design del rotore esterno aiutano a generare più potenza ed efficienza mentre spingiamo i limiti di ciò che la batteria può raggiungere.