MOTORI AC - 3




TIPI DI MOTORI A INDUZIONE AC

Generalmente, i motori a induzione sono categorizzati in base al numero di avvolgimenti dello statore. Essi sono:

Motore a induzione monofase

Motore a induzione trifase

Motore a Induzione Monofase

Probabilmente ci sono più motori a induzione monofase in uso oggi rispetto al totale di tutti gli altri tipi messi insieme. È logico che il tipo di motore meno costoso e con meno manutenzione dovrebbe essere il più utilizzato. Il motore a induzione monofase si adatta meglio a questa descrizione. Come suggerisce il nome, questo tipo di motore ha solo un avvolgimento dello statore (avvolgimento principale) e funziona con un'alimentazione monofase. In tutti i motori a induzione monofase, il rotore è di tipo a gabbia di scoiattolo. Il motore a induzione monofase non è auto avviante. Quando il motore è collegato a una fonte di alimentazione monofase, l'avvolgimento principale trasporta una corrente alternata. Questa corrente produce un campo magnetico pulsante. A causa dell'induzione, il rotore è energizzato. Poiché il campo magnetico principale è pulsante, la coppia necessaria per la rotazione del motore non viene generata. Questo causerà la vibrazione del rotore, ma non la sua rotazione. Pertanto, il motore a induzione monofase richiede un meccanismo di avviamento che possa fornire la spinta iniziale affinché il motore ruoti.
Il meccanismo di avviamento del motore a induzione monofase è principalmente un avvolgimento statorico aggiuntivo (avvolgimento di avviamento/ausiliario) come mostrato nella Figura 3.

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FIGURE 3: MOTORE MONOFASE CON E SENZA MECCANISMO DI PARTENZA


L'avvolgimento di avviamento può avere un condensatore in serie e/o un interruttore centrifugo. Quando viene applicata la tensione di alimentazione, la corrente nell'avvolgimento principale è in ritardo rispetto alla tensione di alimentazione a causa dell'impedenza dell'avvolgimento principale. Allo stesso tempo, la corrente nell'avvolgimento di avviamento è in anticipo/ritardo rispetto alla tensione di alimentazione a seconda dell'impedenza del meccanismo di avviamento. L'interazione tra i campi magnetici generati dall'avvolgimento principale e dal meccanismo di avviamento genera un campo magnetico risultante rotante in una direzione. Il motore inizia a ruotare nella direzione del campo magnetico risultante. Una volta che il motore raggiunge circa il 75% della sua velocità nominale, un interruttore centrifugo scollega l'avvolgimento di avviamento. Da questo punto in poi, il motore monofase può mantenere una coppia sufficiente per operare autonomamente. Eccetto per tipi speciali con avviamento a condensatore/corsa a condensatore, tutti i motori monofase sono generalmente utilizzati per applicazioni fino a 3/4 hp soltanto. A seconda delle varie tecniche di avviamento, i motori a induzione monofase AC sono ulteriormente classificati come descritto nelle sezioni seguenti.

Motore a Induzione Monofase a Due Avvolgimenti

Il motore a due avvolgimenti è conosciuto anche come motore con avviamento/rotazione a induzione. Ha due avvolgimenti: uno di avviamento e uno principale. L'avvolgimento di avviamento è realizzato con un filo di sezione più piccola e un numero minore di spire, rispetto all'avvolgimento principale, per creare maggiore resistenza, posizionando così il campo dell'avvolgimento di avviamento sotto un angolo diverso rispetto a quello dell'avvolgimento principale, il che fa sì che il motore inizi a ruotare. L'avvolgimento principale, che è fatto di un filo più spesso, mantiene il motore in funzione per il resto del tempo.

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FIGURE 4: TYPICAL SPLIT-PHASE AC INDUCTION MOTOR

La coppia di avviamento è bassa, tipicamente dal 100% al 175% della coppia nominale. Il motore assorbe una corrente di avviamento elevata, circa dal 700% al 1000% della corrente nominale. La coppia massima generata varia dal 250% al 350% della coppia nominale (vedere la Figura 9 per la curva coppia-velocità). Le applicazioni ideali per i motori a due avvolgimenti includono piccole smerigliatrici, piccoli ventilatori e soffianti, e altre applicazioni con bassa coppia di avviamento e con esigenze di potenza da 1/20 a 1/3 hp. Si dovrebbe evitare di usare questo tipo di motore in applicazioni che richiedono alti tassi di cicli di accensione/spegnimento o elevate coppie.

Motore a Induzione Monofase con Avviamento a Condensatore

Questo è un motore a due avvolgimenti modificato con un condensatore in serie all'avvolgimento di avviamento per fornire una "spinta" di avviamento. Come il motore a due avvolgimenti, anche il motore con avviamento a condensatore ha un interruttore centrifugo che scollega l'avvolgimento di avviamento e il condensatore quando il motore raggiunge circa il 75% della velocità nominale. Poiché il condensatore è in serie con il circuito di avviamento, crea più coppia di avviamento, tipicamente dal 200% al 400% della coppia nominale. E la corrente di avviamento, di solito dal 450% al 575% della corrente nominale, è molto inferiore rispetto al motore a due avvolgimenti a causa del filo più grosso nel circuito di avviamento. Fare riferimento alla Figura 9 per la curva coppia-velocità.



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FIGURE 5: TYPICAL CAPACITOR START INDUCTION MOTOR


Una versione modificata del motore con avviamento a condensatore è il motore con avviamento a resistenza. In questo tipo di motore, il condensatore di avviamento è sostituito da una resistenza. Il motore con avviamento a resistenza è utilizzato in applicazioni dove il requisito di coppia di avviamento è inferiore a quello fornito dal motore con avviamento a condensatore. A parte il costo, questo motore non offre alcun vantaggio significativo rispetto al motore con avviamento a condensatore. Sono utilizzati in una vasta gamma di applicazioni con trasmissione a cinghia come piccoli trasportatori, grandi soffianti e pompe, così come molte applicazioni con trasmissione diretta o con ingranaggi.