Come funziona un motore AC: come funziona e come funziona

Il motore elettrico è un convertitore speciale. È una macchina in cui l'energia elettrica viene convertita e convertita in energia meccanica. Il principio di funzionamento del motore si basa su induzione elettromagnetica. Ci sono anche motori elettrostatici. È possibile, senza aggiunte speciali, utilizzare i motori su altri principi di conversione dell'elettricità in movimento. Ma pochi sanno come funziona e come funziona il motore elettrico.

Come funziona il dispositivo

Un motore elettrico a corrente alternata contiene parti fisse e mobili. I primi includono:

• statore;
• induttore.

Lo statore trova applicazione per le macchine tipo sincrono e asincrono. L'induttore è utilizzato nelle macchine DC. La parte mobile è costituita da un rotore e da un'ancora. Il primo è utilizzato per dispositivi sincroni e asincroni, mentre l'armatura è utilizzata per apparecchiature con velocità costanti. La funzione dell'induttore risiede nei motori a bassa potenza. I magneti permanenti sono spesso usati qui.

Parlando di come è organizzato il motore elettrico, è necessario determinare a quale classe di apparecchiature appartiene un particolare modello. Nella progettazione di un motore asincrono, il rotore è:

• cortocircuitato;
• fase, cioè con un avvolgimento.

Quest'ultimo tipo viene utilizzato quando è necessario ridurre la corrente di spunto e regolare la velocità motore elettrico asincrono. Di solito parliamo di motori elettrici per gru, che sono comunemente usati nelle installazioni di gru.

La gru è flessibile e viene utilizzata nelle macchine DC. Può essere un generatore o un motore, nonché un motore universale, che funziona secondo lo stesso principio. È utilizzato negli utensili elettrici. In effetti, un motore universale è lo stesso motore a velocità costante in cui si verifica l'eccitazione sequenziale. La differenza riguarda solo calcoli degli avvolgimenti. Non c'è reattanza qui. Succede:

• capacitivo;
• induttivo.

Ecco perché qualsiasi elettroutensile, se viene rimossa l'unità elettronica da esso, può funzionare anche in corrente continua. Ma allo stesso tempo, la tensione nella rete sarà inferiore. Il principio di funzionamento di un motore elettrico è determinato in base a quali componenti è costituito e a quali scopi è destinato.

Funzionamento di un motore asincrono trifase

Quando è connesso alla rete, si forma un campo magnetico rotante. È notato nello statore e penetra attraverso l'avvolgimento del rotore in cortocircuito. Si passa all'induzione. Successivamente, secondo la legge di Ampere, il rotore inizia a ruotare. La frequenza di movimento di questo elemento dipende dalla frequenza della tensione di alimentazione e dal numero di poli magnetici rappresentati a coppie.

La differenza tra la velocità del rotore e il campo magnetico dello statore è espressa come scorrimento. Motore chiamato asincrono, perché la frequenza di rotazione del campo magnetico è coerente con la frequenza di rotazione del rotore. Il motore sincrono ha differenze nel design. Il rotore è integrato con un magnete permanente o un elettromagnete. Contiene elementi come una gabbia di scoiattolo per il lancio e magneti permanenti. Inoltre, il loro ruolo può essere svolto dagli elettromagneti.

In un motore asincrono, il campo magnetico dello statore ha la stessa velocità del rotore. Per l'accensione vengono utilizzati motori elettrici asincroni di tipo ausiliario o un rotore con avvolgimento a gabbia di scoiattolo. I motori asincroni sono stati ampiamente utilizzati in tutti i campi tecnici.

Ciò è particolarmente vero in relazione ai motori trifase, caratterizzati da un design semplice. Non sono solo convenienti, ma anche più affidabili di quelli elettrici. Non richiedono quasi nessuna cura. Il nome asincrono loro assegnato è dovuto alla rotazione asincrona del rotore in un tale motore. Se non esiste una rete trifase, tale motore può essere collegato a una rete di corrente monofase.

Lo statore di un motore elettrico asincrono contiene un pacchetto. Ha lamiere di acciaio elettrico verniciate con uno spessore di 0,5 mm. Hanno scanalature dove è posato l'avvolgimento. Le tre fasi dell'avvolgimento sono collegate tra loro da un triangolo o una stella, che sono sfalsate di 120 gradi nello spazio.

Se stiamo parlando di un rotore del motore elettrico, in cui sono presenti anelli di contatto nelle scanalature, qui si nota una situazione simile all'avvolgimento dello statore. Questo è rilevante se è acceso da una stella o le estremità iniziali delle fasi sono collegate da tre anelli collettori fissati sull'albero. Quando il motore è in funzione, un reostato può essere collegato alle fasi di avvolgimento per controllare la velocità. Dopo una corsa riuscita, gli anelli collettori vengono cortocircuitati e quindi l'avvolgimento del rotore svolge le stesse funzioni di un prodotto in cortocircuito.

Classificazione moderna

Secondo il principio della formazione della coppia, i motori elettrici sono suddivisi in magnetoelettrici e isteresi. L'ultimo gruppo differisce dal fatto che la coppia si forma qui a causa dell'isteresi quando il rotore è eccessivamente magnetizzato. Tali motori non sono considerati classici e non sono così comuni nel settore. Le più diffuse sono le modifiche magnetoelettriche, che si dividono in due grandi gruppi, a seconda dell'energia consumata. Questi sono motori AC e DC. Sono inoltre disponibili modelli versatili in grado di fornire entrambi i tipi di corrente elettrica.

Caratteristiche principali

Sarebbe corretto chiamare questi dispositivi elettrici senza fase. Questo perché le fasi sono scambiate qui direttamente nel motore. Per questo motivo, il motore è alimentato da una corrente costante e alternata, con lo stesso successo. Questo gruppo è suddiviso in base al metodo di commutazione di fase e alla presenza di feedback. Sono valvola e collettore.

Per quanto riguarda il tipo di eccitazione, i motori a collettore si dividono in modelli autoeccitati, motori con eccitazione indipendente da magneti permanenti ed elettromagneti. Il primo tipo, a sua volta, è classificato in motori ad eccitazione serie, parallela, mista.

I prodotti brushless o con valvola sono alimentati dall'elettricità. In essi, la commutazione di fase avviene attraverso un'unità elettrica speciale chiamata inverter. Questo processo può essere dotato di feedback quando il sensore di posizione del rotore viene messo in movimento o senza feedback. Un tale dispositivo può effettivamente essere posizionato come un analogo di un dispositivo asincrono.

Unità correnti di ripple

Tale motore è elettrico ed è alimentato da una corrente elettrica pulsante. Le sue caratteristiche di design sono simili a quelle dei dispositivi DC. Le sue differenze costruttive da un motore a prestazioni costanti sono nella presenza di inserti laminati per raddrizzare la corrente alternata. Viene utilizzato su locomotive elettriche con installazioni speciali. Una caratteristica è la presenza di un avvolgimento di compensazione e un numero significativo di coppie di poli.

Modifiche AC

Il motore è un dispositivo alimentato da corrente alternata. Questi aggregati sono asincroni e sincroni. La differenza è che nelle macchine ad induzione la forza magnetomotrice dello statore si muove alla velocità di rotazione del rotore. Nelle apparecchiature asincrone, c'è sempre una differenza tra la velocità di rotazione del campo magnetico e il rotore.

Il motore elettrico sincrono è alimentato da corrente alternata. Il rotore qui ruota in base al movimento del campo magnetico della tensione di alimentazione. I motori elettrici sincroni sono suddivisi in modifiche con avvolgimenti di campo, con magneti permanenti, nonché modifiche reattive, isteresi, stepping, tipi di dispositivi reattivi ibridi.

Si distingue anche il cosiddetto tipo di isteresi reattiva. Vengono prodotti anche modelli con unità stepper. Qui, una certa posizione del rotore viene fissata energizzando determinate zone di avvolgimento. Il passaggio ad un'altra posizione si ottiene rimuovendo la tensione da alcuni avvolgimenti e spostandola in altre aree. Modelli reattivi della valvola della forma di tipo elettrico alimentazione degli avvolgimenti mediante elementi a semiconduttore. Un dispositivo asincrono ha una velocità del rotore diversa dalla frequenza del campo magnetico rotante. È creato dalla tensione di alimentazione. Tali modelli sono i più diffusi oggi.

Attrezzatura universale per collettori

Tale unità può funzionare a corrente alternata e continua. È realizzato con un avvolgimento di eccitazione seriale con potenze fino a 200 watt. Lo statore è realizzato in acciaio elettrico speciale. L'avvolgimento di eccitazione viene eseguito completamente su un indicatore di tensione costante e parzialmente su un indicatore variabile. La tensione nominale per la corrente elettrica alternata è 127 e 220 V, indicatori simili per il parametro costante sono 110 e 220 V. Sono utilizzati negli utensili elettrici e negli elettrodomestici.

Il funzionamento di un motore elettrico dipende dal fatto che appartenga a un particolare tipo di apparecchiatura. Le modifiche della corrente alternata con alimentazione da una rete industriale di 50 Hz non danno una frequenza di rotazione superiore a 3000 giri / min. Ecco perché viene utilizzato un motore collettore di tipo elettrico per ottenere frequenze significative. È anche più leggero e di dimensioni inferiori rispetto ai VAR di potenza simile.

In relazione ad essi vengono utilizzati speciali meccanismi di trasmissione che convertono i parametri cinematici del meccanismo in quelli accettabili. Quando si utilizzano convertitori di frequenza e in presenza di una rete ad alta frequenza, i motori CA sono più leggeri e più piccoli dei prodotti a collettore.

La risorsa dei modelli asincroni con indicatori variabili è molto più elevata di quella dei collettori. È determinato dalle condizioni dei cuscinetti e dalle caratteristiche dell'isolamento dell'avvolgimento.

Un motore sincrono, che ha un sensore di posizione del rotore e un inverter, è considerato la controparte elettronica di un motore DC con spazzole. Si tratta infatti di un motore collettore con avvolgimenti statorici collegati in serie. Sono idealmente ottimizzati per l'uso con un alimentatore domestico. Tale modello, indipendentemente dalla polarità della tensione, può essere ruotato in una direzione, poiché il collegamento in serie degli avvolgimenti e del rotore garantisce un cambiamento di polo dai campi magnetici. Di conseguenza, il risultato rimane in una direzione.

Lo statore di materiale magnetico morbido è applicabile per il funzionamento in corrente alternata. Ciò è possibile se la sua resistenza all'inversione di magnetizzazione è insignificante. Per ridurre le perdite di correnti parassite, lo statore è costituito da piastre isolate. Risulta essere composto. La sua particolarità è che la corrente consumata è limitata a causa della resistenza induttiva degli avvolgimenti. Di conseguenza, la coppia del motore è stimata come massima e varia da 3 a 5. Per approssimare le caratteristiche meccaniche dei motori generici, vengono utilizzati avvolgimenti sezionali. Hanno conclusioni separate.

È interessante notare che alcuni tipi di batteri utilizzano un motore elettrico composto da diverse molecole proteiche per muoversi. È in grado di trasformare l'energia di una corrente elettrica sotto forma di movimento di protoni nella rotazione del flagello.

Il modello sincrono di moto alternativo funziona in modo tale che la parte mobile del dispositivo sia dotata di magneti permanenti. Sono fissati sulla tenda. Per mezzo di elementi stazionari, i magneti permanenti sono sotto l'influenza di un campo magnetico e muovono l'asta in modo alternativo.