Un motore a induzione è una macchina elettrica a corrente alternata. Utilizza un campo magnetico rotante che viene generato nello statore per generare coppia. I motori elettrici asincroni trifase sono utilizzati nell'industria, nell'edilizia e negli elettrodomestici. Hanno un design semplice e affidabile, richiedono poca manutenzione, sono facili da avviare e resistono a sovraccarichi elevati.
Contenuto
- Dispositivo e principio di funzionamento
- Metodi di connessione
- Vantaggi e svantaggi dei motori trifase
- Protezione del motore
Dispositivo e principio di funzionamento
Un motore asincrono trifase ha una parte fissa - uno statore e una parte rotante - un rotore. Si forma tra il rotore e lo statore vuoto d'aria circa due millimetri. Lo statore del motore ha tre avvolgimenti con un angolo di 120 °. All'interno c'è un circuito magnetico. Quando la tensione CA viene applicata agli avvolgimenti, viene creato in essi un campo magnetico rotante, che induce una corrente di induzione nel rotore.
La coppia appare quando i campi magnetici rotanti dello statore e del rotore interagiscono. In modalità operativa, la velocità del rotore è sempre inferiore alla velocità del campo magnetico. A causa di questo ritardo, il motore è chiamato asincrono. I conduttori dell'avvolgimento dello statore trifase sono disposti nelle scanalature. Il nucleo magnetico dello statore è assemblato da piastre.
I motori sono disponibili con gabbia di scoiattolo e rotore di fase. Un rotore a gabbia di scoiattolo è talvolta chiamato "ruota di scoiattolo". È composto da aste chiuse alle estremità da due anelli. Il materiale delle aste è alluminio e meno spesso rame o ottone. I rotori di fase hanno tre avvolgimenti, posizionati allo stesso modo dello statore.
I cavi di avvolgimento sono collegati ad anelli collettori fissati all'albero. Gli anelli sono isolati l'uno dall'altro e dall'albero. Con l'aiuto delle spazzole, ad esse è collegato un reostato, che serve per regolare la velocità del motore elettrico.
Metodi di connessione
Le estremità degli avvolgimenti vengono portate alla morsettiera e commutate secondo i circuiti standard "stella" o "triangolo". La differenza tra i circuiti è che la "stella" ha una tensione di linea maggiore rispetto al "triangolo". In pratica, viene spesso utilizzata una connessione combinata. Durante l'avviamento e l'accelerazione, la "stella" viene commutata e il "triangolo" viene utilizzato nella modalità operativa. Metodi per collegare il motore alla rete:
- Connessione diretta.
- Attraverso un soft starter. Viene utilizzato nel caso in cui la regolazione sia richiesta solo al momento dell'avviamento.
- Tramite inverter che regola la frequenza della tensione applicata all'ingresso. Regola l'avvio e l'arresto graduale del motore, modifica la velocità del rotore.
Vantaggi e svantaggi dei motori trifase
I motori elettrici asincroni sono utilizzati negli azionamenti di macchine utensili, gru, ascensori, argani, macchine agricole, laminatoi. I loro vantaggi includono i seguenti fattori:
-
dispositivo semplice; - affidabilità e durata;
- basso livello di rumore;
- lavorare direttamente da una rete trifase.
Il basso costo delle macchine elettriche e la loro semplicità d'uso le rendono frequentemente utilizzate negli impianti industriali. Ma oltre agli indubbi vantaggi, queste macchine presentano anche degli svantaggi:
- Mancanza di modi semplici per regolare la velocità.
- Dipendenza della velocità del rotore dal carico sull'albero. All'aumentare del carico, la velocità di rotazione diminuisce.
- Alta corrente di spunto.
- Sensibilità alle variazioni della tensione di rete.
- Grande consumo di potenza reattiva.
I motori a induzione sono carichi induttivi e consumano potenza reattiva che non produce lavoro meccanico. Riscalda i cavi, abbassa la tensione, aumenta la corrente.
Il consumo di potenza induttiva può essere compensato installando banchi di condensatori in parallelo al motore. Ciò ridurrà le perdite e i costi energetici.
Protezione del motore
Gli interruttori salvamotore trifase proteggono dalle correnti di cortocircuito, dai sovraccarichi prolungati, dallo sbilanciamento di fase nell'alimentazione o all'interno del motore elettrico. Ciò porta al surriscaldamento del motore e a malfunzionamenti. Un dispositivo di protezione spegne automaticamente il motore quando situazione di emergenza.
La protezione del motore elettrico viene spesso utilizzata con l'aiuto di dispositivi universali di automazione del motore. Questi dispositivi hanno un design modulare e controllano il funzionamento dei contattori di potenza e alcune macchine automatiche consentono di regolare con precisione i parametri dell'arresto di protezione.
Quando si scelgono macchine asincrone e durante il loro funzionamento, è necessario tenere conto delle caratteristiche del motore elettrico asincrono. Solo in questa condizione è possibile ottenere l'uso più efficiente dell'impianto.
