I motori elettrici sono macchine che convertono l'elettricità in energia meccanica. L'energia convertita aziona il rotore del motore in movimento rotatorio, che trasferisce la rotazione attraverso la trasmissione direttamente all'albero dell'attuatore. I principali tipi di motori elettrici sono motori sincroni e asincroni. Le differenze tra loro determinano le possibilità di utilizzo in vari dispositivi e processi tecnologici.
Contenuto
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Principi di lavoro
- Caratteristiche dei motori sincroni
- Caratteristiche distintive dei motori asincroni
- Differenza nelle caratteristiche dei motori elettrici
Principi di lavoro
Tutti i motori elettrici hanno uno statore fisso e un rotore rotante. La differenza tra motori asincroni e sincroni risiede nei principi di creazione dei poli. In un motore a induzione, sono creati dal fenomeno dell'induzione. Tutti gli altri motori elettrici utilizzano magneti permanenti o bobine di corrente per creare un campo magnetico.
Caratteristiche dei motori sincroni
Unità principali di una macchina sincrona -
Il rotore di una macchina sincrona ha la stessa velocità di rotazione del campo statorico. I vantaggi dei motori sincroni:
- Strutturalmente, viene utilizzato sia come motore che come generatore.
- Velocità indipendente dal carico.
- Grande efficienza.
- Bassa intensità di manodopera nella riparazione e manutenzione.
- Alto grado di affidabilità.
Le macchine sincrone sono ampiamente utilizzate come motori elettrici ad alta potenza per basse velocità e carico costante. I generatori sono utilizzati dove è richiesta una fonte di alimentazione indipendente.
La macchina sincrona presenta anche degli svantaggi:
- Per alimentare l'induttore è necessaria una sorgente di corrente costante.
- Non esiste una coppia di avviamento iniziale, per l'avviamento è necessaria una coppia esterna o un avviamento asincrono.
- Spazzole e collettori si guastano rapidamente.
Le moderne unità sincrone contengono nell'induttore, oltre all'avvolgimento alimentato con corrente continua, un avvolgimento cortocircuitato di avviamento, progettato per l'avviamento in modalità asincrona.
Caratteristiche distintive dei motori asincroni
Il campo magnetico rotante dello statore di un motore a induzione induce correnti di induzione nel rotore, che formano il proprio campo magnetico. L'interazione dei campi spinge il rotore in rotazione. In questo caso, la velocità del rotore è in ritardo rispetto alla velocità del campo magnetico. Questa proprietà si riflette nel nome del motore.
I motori asincroni sono di due tipi: con gabbia di scoiattolo e rotore di fase.
Gli elettrodomestici, come un ventilatore o un aspirapolvere, sono generalmente dotati di motori a gabbia di scoiattolo, che sono una ruota a gabbia di scoiattolo. Tutte le aste sono chiuse da dischi saldati su entrambi i lati. L'interazione del campo magnetico statorico con le correnti indotte nel rotore genera una forza elettromagnetica che agisce sul rotore nel senso di rotazione del campo statorico. La coppia sull'albero motore è generata da tutte le forze elettromagnetiche di ciascun conduttore.
Un motore a rotore avvolto utilizza lo stesso statore di un motore a gabbia di scoiattolo. E gli avvolgimenti di tre fasi vengono aggiunti al rotore, collegati in una "stella". Quando si avvia il motore, è possibile collegare a loro i reostati che regolano le correnti di spunto. Con l'aiuto dei reostati, puoi anche regolare la velocità del motore.
I vantaggi dei motori asincroni includono:
- Alimentato direttamente dalla rete AC.
- Semplicità del dispositivo e costo relativamente contenuto.
- La capacità di utilizzare negli elettrodomestici utilizzando una connessione monofase.
- Basso consumo energetico ed economia.
Seri svantaggi - controllo della velocità complesso ed elevata perdita di calore. Per evitare il surriscaldamento, l'involucro dell'unità è nervato e una girante è installata sull'albero del motore per il raffreddamento.
Differenza nelle caratteristiche dei motori elettrici
Le caratteristiche costruttive e le prestazioni dei motori elettrici sono determinanti nella scelta delle unità. Il design delle trasmissioni e di tutte le unità di potenza dei meccanismi dipende da questo. Quando si sceglie un motore, è necessario fare affidamento sulla comunanza e sulle principali differenze nelle proprietà delle macchine:
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La principale differenza tra un motore sincrono e uno asincrono risiede nel design del rotore. È un magnete permanente o elettrico. In un motore asincrono, i campi magnetici nel rotore sono indotti dall'induzione elettromagnetica. - Per i motori sincroni la velocità dell'albero è costante, per i motori asincroni può variare al variare del carico.
- I sincronizzatori non hanno coppia di spunto. Per accedere alla sincronizzazione, è necessario un avvio asincrono.
I motori elettrici sincroni e asincroni vengono utilizzati in modi diversi. I motori sincroni sono consigliati per l'uso ovunque siano presenti livelli di potenza elevati. processo di produzione continuo e non è necessario riavviare frequentemente le unità o regolare la frequenza rotazione. Sono utilizzati in nastri trasportatori, laminatoi, compressori, frantoi per pietre, ecc. Un moderno motore elettrico sincrono ha lo stesso avviamento rapido di un asincrono, ma è più piccolo ed economico di un asincrono di pari potenza.
I motori elettrici asincroni con rotore avvolto vengono utilizzati dove sono necessarie una grande coppia di avviamento e frequenti arresti delle unità. Ad esempio, negli ascensori e nelle gru a torre. I motori elettrici asincroni con rotore a gabbia di scoiattolo sono ampiamente utilizzati grazie alla semplicità del dispositivo e alla facilità d'uso.
Sfruttando i vantaggi delle diverse unità e come un motore sincrono differisce da uno asincrono, puoi fare una scelta consapevole di un motore o di un altro quando si progettano macchine, macchine utensili e altro attrezzatura.
