Analisi e Modellazione Elettromagnetica di una Macchina Brushless Roto-Traslante

Sia in campo industriale che in numerosi settori avanzati, sempre più spesso vengono previste applicazioni sofisticate di controllo del moto che prevedono il coinvolgimento di più gradi di libertà meccanici: esempi che hanno già trovato applicazioni pratiche significative si hanno nella robotica e nelle macchine utensili evolute. La modalità standard con cui si realizzano azionamenti in grado di consentire movimentazioni a più gradi di libertà prevede l’utilizzo di un singolo attuatore elettrico per ciascun grado di libertà e di opportuni dispositivi meccanici di accoppiamento. In alternativa, si può pensare di utilizzare attuatori in grado di gestire un numero di gradi di libertà superiore ad uno. In letteratura sono state proposte numerose tipologie di attuatori elettromagnetici a più gradi di libertà, la maggior parte dei quali dal punto di vista cinematico può essere sostanzialmente inquadrata in tre macro-categorie: motori planari, motori roto-traslanti e motori sferici. Nella seconda categoria si colloca la macchina roto-traslante brushless che è stato oggetto di studio in questa tesi. La macchina in questione è stata analizzata e modellata sotto il profilo elettromagnetico: un modello di tipo analitico, ricavato sotto certe ipotesi semplificative, è stato confrontato con un modello numerico tridimensionale, realizzato con un programma FEM, per valutarne l’attendibilità ed limiti di applicabilità. Tramite il modello numerico, inoltre, è stato possibile compiere un’analisi elettromagnetica approfondita impiegando materiali non ideali, che ha permesso, tra le altre cose, di mettere in luce alcuni dei parametri costruttivi su cui agire per ottimizzare le prestazion