Coppia motrice

La coppia motrice (o momento torcente all’albero motore) è la grandezza meccanica vettoriale che esprime l’attitudine di un motore a imprimere o variare la rotazione del proprio albero. Si misura nel Sistema Internazionale in Newton-metro ($\text{N}\cdot\text{m}$).

Dal punto di vista dinamico, secondo l’equazione della dinamica rotazionale di Eulero, se $J$ è il momento d’inerzia del rotore e del carico a esso accoppiato, la differenza tra la coppia motrice $C_m$ e la coppia resistente $C_r$ determina l’accelerazione angolare $\dot{\omega}$:

$$C_m - C_r = J \frac{d\omega}{dt}$$

Esiste una relazione fondamentale, valida in regime stazionario, che lega la coppia motrice $C_m$ alla potenza meccanica erogata $P$ e alla velocità angolare di rotazione $\omega$ (espressa in $\text{rad/s}$):

$$P = C_m \cdot \omega$$

Nei motori a combustione interna, la curva caratteristica della coppia motrice varia con il regime di rotazione, presentando un picco (coppia massima) ad un numero di giri specifico prima di decrescere. I motori elettrici, al contrario, sono spesso in grado di erogare la coppia massima già a rotore bloccato ($\omega = 0$), garantendo prestazioni superiori in trazione e avviamento, rendendoli particolarmente adatti nell’automazione e nella mobilità elettrica.