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Gli utensili cordless sono molto diffusi, perché ovviamente eliminano la presenza di fastidiosi cavi e la necessità di cercare prese. La tendenza è quindi verso gli utensili a batteria. Tuttavia, affinché questi apparecchi offrano anche le prestazioni desiderate, occorre superare alcune sfide di progettazione gonomia, sicurezza della batteria, gestione termica, controllo del motore e funzioni aggiuntive come la comunicazione o la sicurezza. Entrambi i criteri, come il tipo di motore o la tensio- ne e la classe di potenza, determinano le prestazio- ni dell’utensile e l’autonomia con una singola carica della batteria. In fase di controllo dei motori BLDC, i componenti devono essere perfettamente coordinati per ottenere un controllo di tipo FOC (Field Oriented Control) con un’efficienza relativamente alta. Le tendenze del mercato influenzano la progettazione Per ottenere prodotti competitivi, è importante con- siderare non solo i requisiti tecnici ma anche alcuni requisiti di mercato (Fig. 1). Le tendenze attuali ne- gli utensili cordless includono dispositivi ottimizzati nei costi e caratterizzati da alta efficienza energeti- ca, che possono essere integrati nei sistemi per l’IoT (Internet of Things), nelle applicazioni che fanno maggiore uso di motori DC senza spazzole (BLDC) e a supporto della transizione dai motori endotermici agli azionamenti elettrici, come avviene ad esempio per le motoseghe. Di conseguenza, è anche presente un’attenzione crescente verso la prevenzione dei ri- fiuti elettronici. L’interesse per gli utensili a batteria ad azionamento elettrico sta aumentando sempre di più. Questi ulti- mi possono essere grosso modo classificati da un lato in base al tipo di motore elettrico, con o senza spaz- zole, e dall’altro in base alla loro classe di tensione. Il tipo di motore ha un’influenza decisiva sui com- ponenti elettronici richiesti e sulle prestazioni finali dell’utensile. La classe di tensione determina la tensione operativa del motore (da 3,6 V a 120 V) e quindi, direttamente o indirettamente, la tensione della batteria, la relativa capacità e le dimensioni fisiche. Questo parametro determina anche le prestazioni dell’utensile, dai pic- coli prodotti fai da te con 12 V (o meno) alla comune categoria da 18 V e agli utensili più pesanti e potenti da 36 V e 72 V che possono sostituire le apparecchia- ture alimentate con motore endotermico, fino alle seghe da 120 V. Ognuna di queste categorie presenta requisiti di progettazione diversi in termini di er- ANALOG POWER TOOLS DESIGN Utensili cordless: tendenze e requisiti da considerare in fase di progettazione Hannah Metzner Corporate Product Manager Power Rutronik ELETTRONICA OGGI 513 - OTTOBRE 2023 43
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