Un motore a repulsione è un tipo di motore elettrico progettato per fornire un elevato livello di coppia o forza di rotazione all’avvio e per avere la capacità di invertire facilmente la direzione di rotazione. È un motore a corrente alternata (AC) che utilizza una serie di spazzole di contatto che possono avere un angolo e un livello di contatto variabili per modificare i parametri di coppia e di rotazione. Questi motori erano ampiamente utilizzati nelle prime apparecchiature industriali, come i trapani a colonna fino agli anni ‘1960, che richiedevano una grande quantità di forza di rotazione lenta, e nei sistemi di microcontrollo, come per i motori di trazione sui modellini ferroviari. A partire dal 2011, sono stati per lo più sostituiti da progetti di motori a induzione meno complessi con controlli dei circuiti più affidabili e più facili da produrre e mantenere.
Il design di un motore a repulsione ha sia un avvolgimento elettrico per il gruppo statore e rotore e nessun magnete permanente per generare un campo elettromagnetico. Le spazzole elettriche sono posizionate sul gruppo rotore attraverso un commutatore e la corrente viene fatta passare attraverso di esse al rotore mentre sono in contatto per avviare il motore. Una volta che il motore di repulsione raggiunge un’elevata velocità, le spazzole vengono solitamente estratte e il motore agisce come un tipico motore a induzione. Ciò conferisce al motore di repulsione una coppia elevata a basse velocità e prestazioni standard del motore ad alte velocità. Nel motore è integrato anche un meccanismo di cortocircuito per interrompere la connessione al commutatore in modo che possa funzionare come motore a induzione e avere anche la capacità di invertire la rotazione.
Gli svantaggi del design del motore di repulsione includono il complesso design meccanico delle spazzole di contatto e il fatto che è stato modellato sulla funzionalità del primo motore a corrente continua (DC). È un motore monofase, il che significa che utilizza corrente alternata che viene fatta passare attraverso un gruppo statore con un avvolgimento elettrico, ma lo statore stesso ha fino a otto poli magnetici. Il gruppo rotore assomiglia al modo in cui un’armatura è incorporata in un motore CC, quindi viene spesso definita armatura nei campi ingegneristici, ed è qui che il commutatore e le spazzole entrano in contatto per controllare la coppia e la direzione di rotazione.
La direzione in cui le spazzole si avvicinano o contattano il collettore e, quindi, il rotore, nonché la loro vicinanza fisica ad esso, determina la velocità del motore creando un effetto di repulsione con i poli magnetici concorrenti. L’armatura e lo statore hanno ciascuno i propri set di poli magnetici e sono sfalsati di circa 15 gradi elettrici l’uno dall’altro, il che crea un effetto di repulsione magnetica che avvia la rotazione del rotore. La posizione delle spazzole è fondamentale per il corretto funzionamento del motore di repulsione, perché, se le spazzole sono ad angolo retto diretto rispetto al gruppo statore, i poli si annullano a vicenda impedendo il flusso magnetico e non esiste coppia di rotazione.
Mentre i moderni circuiti elettrici hanno sostituito molti motori a repulsione con motori a induzione che hanno caratteristiche di controllo simili, il motore a repulsione è ancora utilizzato in alcuni campi grazie alla sua capacità di generare una grande quantità di coppia a basse velocità. Questi includono applicazioni come azionamenti per macchine da stampa e ventilatori a soffitto o ventilatori per controlli ambientali con gruppi di ventole a rotazione lenta. Le variazioni sul design originale del motore a repulsione includono l’incorporazione di principi tipici delle prestazioni a induzione, come il motore a induzione con avviamento a repulsione, il motore a induzione a repulsione e il motore a repulsione compensata.