Motore a collettore e motore a induzione trifase

Il collettore, invece, serve a invertire la direzione della corrente (corrente di

armatura --> Ia) che scorre in ogni

specifica sezione dell'avvolgimento di armatura, proprio nel momento esatto in

cui quella sezione passa dalla zona

di influenza di un polo (es: Nord) ad un altro polo dello statore (es: Sud), in

modo da mantenere costante il

verso della forza.

Ricordiamo che le linee di campo magnetico "escono" dal polo nord mentre

"entrano" nel polo sud.

Dunque, se passiamo dal polo nord (linee uscenti) al polo sud (linee entranti), e

manteniamo la corrente sempre

nello stesso verso, avremmo forze uguali che spingono nel verso opposto,

causando spinta del rotore prima in

un verso, poi nell'altro --> nessuna rotazione netta.

2) Motore asincrono trifase

Viene anche detto "motore ad induzione". Ha buon rapporto potenza-peso, ha

costo minore e manutenzione praticamente

nulla dato che non ha spazzole al suo interno.

Sono costituiti da:

- statore -> costituito da una serie di lamierini di materiale ferromagnetico (per

ottimizzare percorso flusso magne

tico) isolati tra loro e sovraposti a formare un pacco. Questi lamierini

sono a forma di corona

circolare. Al loro interno presentano delle cave (scanalature) e dei

denti. Le cave sono le sedi dove

vengono alloggiati gli avvolgimenti dello statore.

- rotore -> esistono due tipi che sono quello "avvolto" e quello a "gabbia di

scoiattolo".

Il rotore avvolto è composto da un pacco di lamierini sagomati a corona

circolare con cave e denti sulla

parte esterna, anche qui le cave sono sede degli avvolgimenti che sono

collegati esternamente ad anelli

conduttori che possono essere collegati in cortocircuiti o a resistenze

esterne per controllare coppia

o facilitare avviamento

Mentre quello a gabbia di scoiattolo è composto da barre disposte

longitudinalmente all'asse del motore

e saldate ad un anello conduttore, è meno costoso dell'altra opzione

perchè utilizza il rame.

Il campo magnetico del rotore è generato dalle correnti indotte nel rotore dal

campo magnetico dello statore.

All'interno dello statore l'insieme delle cave sono suddivise in P coppie di poli

(4, P=2). Le cave di ogni polo sono

suddivise in gruppi di N fasi. Nel caso del motore trifase ovviamente ci sono tre

fasi che sono disposte nelle cave

in modo da essere sfasati geometricamente nello spazio (solitamente 120 gradi

elettrici l'una dall'altra).

i conduttori di ogni fase sono collegati in serie e formano la matassa di una fase.

Se prendiamo in esempio la fase 1, ecco come è tutto collegato:

Sono avvolte N spire in serie che attraversano le cave 1 e 13, ogni spira ha 2

lati rettilinei e 2 lati esterni

dette testate. Altre tre matasse identiche collegano le cave 2-14 3-15 4-16. Nella

seconda coppia di poli (CD, DA)

sono collocate altre 4 matasse che collegano le cave 25-37 26-38 ecc...

Dopodichè si collegano le varie matasse

del primo e del secondo gruppo in serie, ottenendo avvolgimento che costituisce

la prima fase, aventi come terminali

i morsetti U1 ed E1. Ci sono in totale sei morsetti (2 per ogni fase) che vengono

portati all'esterno su una

morsettiera, permettendo il collegamento alla rete elettrica trifase in

configurazione a stella (Y) o a triangolo (Δ).

Quando i tre avvolgimenti dello statore (sfasati geometricamente) sono

alimentati dalle tre correnti alternate

trifase (sfasate nel tempo), si verifica un fenomeno unico : si genera un campo

magnetico risultante che ruota

all'interno del traferro (spazio tra rotore e statore) ad una velocità costante, cioè

la velocità di sincronismo.

Il rotore, inizialmente, è fermo mentre campo magnetico statore ruota, le linee

di forza del campo magnetico

"tagliano" continuamente le sbarre conduttrici del rotore. Questa azione di

"taglio" provoca l'induzione di tensione

elettrica (detta anche forza elettromotrice indotta -> f.e.m) in queste sbarre

(Principio di Faraday). Poichè

c'è tensione indotta in un circuito chiuso questa provoca passaggio di corrente

elettrica. Si ha un conduttore

percorso da corrente immerso in un campo magnetico -> si genera su ogni

sbarra la forza di Lorentz che tende a

spingerla nella direzione della rotazione del campo magnetico dello statore ->

somma di forze genera coppia motrice

-> rotazione rotore.

Se rotore girasse alla stessa velocità del campo di sincronismo, non ci sarebbe

alcun "taglio" di linee di campo, il

che comporta l'assenza corrente indotta -> nessuna forza -> nessuna coppia. E'

questo il motivo per cui il rotore

gira sempre a velocità leggermente inferiore a quella di sincronismo, la

differenza di velocità e detta velocià di

scorrimento. Più coppia, serve maggiore sarà lo scorrimento.

Il movimento del rotore provoca diminuizione della variazione di flusso

dell'induzione magnetica (il "taglio delle

linee di campo diventa meno intenso) e quindi delle f.e.m e di conseguenze

delle correnti sul rotore che provoca