Motore sincrono vs motore a induzione
Sia i motori a induzione che i motori sincroni sono motori CA utilizzati per convertire l'energia elettrica in energia meccanica.
Ulteriori informazioni sui motori a induzione
Basati sui principi dell'induzione elettromagnetica, i primi motori a induzione furono inventati da Nikola Tesla (nel 1883) e Galileo Ferraris (nel 1885), indipendentemente. A causa della sua costruzione semplice, dell'uso robusto e dei bassi costi di costruzione e manutenzione, i motori a induzione erano la scelta migliore rispetto a molti altri motori a corrente alternata, per attrezzature e macchinari pesanti.
La costruzione e il montaggio del motore a induzione sono semplici. Le due parti principali del motore a induzione sono lo statore e il rotore. Lo statore nel motore a induzione è una serie di poli magnetici concentrici (solitamente elettromagneti) e il rotore è una serie di avvolgimenti chiusi o barre di alluminio disposte in modo simile a una gabbia di scoiattolo, da cui il nome rotore a gabbia di scoiattolo. L'albero per erogare la coppia prodotta è attraverso l'asse del rotore. Il rotore è posto all'interno della cavità cilindrica dello statore, ma non è collegato elettricamente ad alcun circuito esterno. Nessun commutatore, spazzole o altri meccanismi di collegamento vengono utilizzati per fornire corrente al rotore.
Come qualsiasi motore, utilizza le forze magnetiche per ruotare il rotore. Le connessioni nelle bobine dello statore sono disposte in modo tale da generare poli opposti sul lato esattamente opposto delle bobine dello statore. In fase di avviamento, i poli magnetici vengono creati in maniera periodica spostandosi lungo il perimetro. Questo crea un cambiamento nel flusso attraverso gli avvolgimenti nel rotore e induce una corrente. Questa corrente indotta genera un campo magnetico negli avvolgimenti del rotore e l'interazione tra il campo dello statore e il campo indotto guida il motore.
I motori a induzione sono realizzati per funzionare sia in corrente monofase che polifase, quest'ultima per macchine pesanti che richiedono una coppia elevata. La velocità dei motori a induzione può essere controllata utilizzando il numero di poli magnetici nel polo dello statore o regolando la frequenza della sorgente di alimentazione in ingresso. Lo scorrimento, che è una misura per determinare la coppia del motore, fornisce un'indicazione dell'efficienza del motore. Gli avvolgimenti del rotore in cortocircuito hanno una piccola resistenza, risultando in una grande corrente indotta per un piccolo scorrimento nel rotore; quindi, produce una coppia elevata.
Al massimo carico possibile, per i motori piccoli lo scorrimento è di circa il 4-6% e dell'1,5-2% per i motori di grandi dimensioni, quindi i motori a induzione sono considerati dotati di regolazione della velocità e sono considerati motori a velocità costante. Tuttavia, la velocità di rotazione del rotore è inferiore alla frequenza della sorgente di alimentazione in ingresso.
Ulteriori informazioni sul motore sincrono
Il motore sincrono è l' altro tipo principale di motore a corrente alternata. Il motore sincrono è progettato per funzionare senza alcuna differenza nella velocità di rotazione dell'albero e nella frequenza della corrente alternata; il periodo di rotazione è un multiplo intero dei cicli AC.
Ci sono tre tipi principali di motori sincroni; motori a magneti permanenti, motori a isteresi e motori a riluttanza. Come magneti permanenti sul rotore vengono utilizzati magneti permanenti in neodimio-boro-ferro, samario-cob alto o ferrite. Gli azionamenti a velocità variabile, in cui lo statore è alimentato da una frequenza variabile, la tensione variabile è l'applicazione principale dei motori a magneti permanenti. Questi sono utilizzati in dispositivi che richiedono un controllo preciso della velocità e della posizione.
I motori di isteresi hanno un solido rotore cilindrico liscio, che è fuso con un acciaio al cob alto magnetico "duro" ad alta coercitività. Questo materiale ha un ampio ciclo di isteresi, ovvero, una volta magnetizzato in una determinata direzione, richiede un ampio campo magnetico inverso nella direzione opposta per invertire la magnetizzazione. Di conseguenza, il motore di isteresi ha un angolo di ritardo δ, che è indipendente dalla velocità; sviluppa una coppia costante dall'avvio alla velocità sincrona. Pertanto, si avvia automaticamente e non necessita di un avvolgimento a induzione per avviarlo.
Motore a induzione vs motore sincrono
• I motori sincroni funzionano a velocità sincrona (RPM=120 f/p) mentre i motori a induzione funzionano a una velocità inferiore a quella sincrona (RPM=120 f/p – scorrimento) e lo scorrimento è quasi zero con coppia di carico zero e scorrimento aumenta con la coppia di carico.
• I motori sincroni richiedono corrente continua per creare il campo negli avvolgimenti del rotore; i motori a induzione non sono necessari per fornire corrente al rotore.
• I motori sincroni richiedono collettori rotanti e spazzole per collegare il rotore all'alimentazione. I motori a induzione non richiedono collettori rotanti.
• I motori sincroni richiedono avvolgimenti nel rotore, mentre i motori a induzione sono spesso costruiti con barre di conduzione nel rotore o utilizzano avvolgimenti cortocircuitati per formare una "gabbia di scoiattolo".
