Motore a induzione trifase
Il motore a induzione trifase è anche chiamato motore asincrono ed è il tipo di motore più comunemente utilizzato nelle applicazioni industriali. In particolare, il design della gabbia di scoiattolo è il motore elettrico più ampiamente utilizzato nelle applicazioni industriali.
I motori a induzione trifase funzionano a velocità costante da vuoto a pieno carico. D'altra parte, la velocità dipende dalla frequenza e quindi questi motori non sono adattati efficacemente al controllo della velocità. Sono semplici, robusti, economici, di facile manutenzione e possono essere prodotti con caratteristiche adatte alla maggior parte dei requisiti industriali.
Costruzione di un motore a induzione trifase
È costituito da uno statore con avvolgimenti dello statore e un rotore. Lo statore porta un avvolgimento trifase o un avvolgimento statore mentre il rotore porta un avvolgimento in cortocircuito o un avvolgimento del rotore. E il rotore è differenziato dallo statore da un piccolo traferro che va da 0,4 mm a 4 mm, in base alla potenza del motore. Quando le tensioni trifase vengono applicate agli avvolgimenti dello statore, viene stabilito un campo magnetico rotante. Quando il campo magnetico ruota, le correnti vengono indotte nei conduttori del rotore a gabbia di scoiattolo. L'interazione delle correnti indotte e del campo magnetico produce forze che fanno ruotare anche il rotore.
Motore a induzione trifase
Principio di funzionamento
Il motore a induzione trifase funziona in base alla legge di Faraday secondo cui un EMF è indotto nel circuito a causa della velocità di variazione del flusso magnetico attraverso il circuito. Gli avvolgimenti dello statore a 120 gradi di fase l'uno dall'altro ricevono alimentazione CA e quindi un campo magnetico rotante viene prodotto nelle bobine. Quando il rotore taglia il campo magnetico rotante (con velocità relativa), nel rotore viene indotto un EMF, che fa fluire una corrente elettrica nei conduttori del rotore. Secondo la legge di Lenz, la causa della produzione di corrente elettrica sarà opposta, che è la velocità relativa del campo magnetico dello statore, e quindi il rotore inizierà a ruotare con una velocità diversa dalla velocità sincrona del campo magnetico dello statore.
Vantaggi:
- Ha una costruzione semplice e robusta
- È relativamente economico
- Richiede poca manutenzione
- Ha un'elevata efficienza e un fattore di potenza ragionevolmente buono
- Ha una coppia ad avviamento automatico
Avviamento del motore
Come sappiamo una volta che una fornitura è collegata a un motore a induzione trifase un campo magnetico rotante sarà impostato nello statore, questo collegherà e taglierà le barre del rotore che a loro volta indurrà correnti rotoriche e creerà un campo rotorico che interagirà con il campo statore e produrrà rotazione. Naturalmente, questo significa che il motore a induzione trifase è completamente in grado di autoaccendersi.
Circuito del motore a induzione trifase
La necessità di un motorino di avviamento, quindi, non è, al contrario, sufficiente per fornire l'avviamento ma per ridurre le forti correnti di avviamento e fornire sovraccarico e protezione contro l'assenza di tensione . Esistono diversi tipi di avviatore, tra cui l'avviatore diretto in linea, l'avviatore stella-triangolo, un autotrasformatore e la resistenza del rotore. Ciascuno verrà considerato a turno. Qui stiamo andando a vedere starter delta starter .
Questa è la forma più comune di avviamento utilizzata per i motori a induzione trifase. Raggiunge un'efficace riduzione della corrente di avviamento collegando inizialmente gli avvolgimenti dello statore in configurazione a stella che pone effettivamente due fasi in serie attraverso l'alimentazione.
Schema base stella triangolo
L'avviamento a stella non ha solo l'effetto di ridurre la corrente di avviamento del motore ma anche la coppia di avviamento. Una volta raggiunta una particolare velocità di marcia, un interruttore a due vie cambia la disposizione degli avvolgimenti da stella a triangolo, dopo di che si ottiene la coppia di marcia completa. Una tale disposizione significa che le estremità di tutti gli avvolgimenti dello statore devono essere portate a terminazioni esterne alla carcassa del motore.
Motore a fasi divise
Normalmente l'alimentazione alle abitazioni è monofase, mentre i motori a induzione necessari per il funzionamento di vari apparecchi elettrici richiedono un motore multifase. Per questo motivo, i motori a induzione sono costituiti da due avvolgimenti per ottenere due fasi dall'alimentazione monofase.
Il motore a fase divisa è un comune motore monofase. Il motore a fase divisa, chiamato anche motore a induzione / avviamento a induzione, è molto probabilmente il motore monofase più semplice realizzato per uso industriale, anche se alquanto limitato. Presenta due avvolgimenti da un monofase disposti in partenza. Uno è l'avvolgimento principale e l'altro è l'avvolgimento iniziale o ausiliario. L'avvolgimento di avviamento è realizzato con un filo di calibro più piccolo e meno giri dell'avvolgimento principale per fare più resistenza, mettendo così l'avvolgimento di avviamento in un campo con un angolo elettrico diverso da quello dell'avvolgimento principale e facendo ruotare il motore. L'avvolgimento principale, di filo più pesante, mantiene il motore acceso per il resto del tempo. L'avvolgimento principale ha una bassa resistenza ma un'elevata reattanza e l'avvolgimento di avviamento ha un'elevata resistenza ma una bassa reattanza.
Motore a fasi divise
Un motore a fase divisa utilizza un meccanismo di commutazione che separa l'avvolgimento di avviamento dall'avvolgimento principale quando il motore raggiunge qualcosa come il 75% della velocità valutata. Nella maggior parte dei casi, si tratta di un interruttore centrifugo sull'albero motore. La differenza di fase tra le correnti di avviamento e dell'avvolgimento principale è molto inferiore a 90 gradi.
Motore di avviamento del condensatore:
Il motore di avviamento del condensatore viene utilizzato per creare un campo statore rotante. Questo motore è una modifica del motore a fase divisa, utilizza un condensatore a bassa reattanza posto in serie con l'avvolgimento di avviamento dello statore per fornire uno sfasamento di circa 90 gradi per la corrente di avviamento.
Motore di avviamento con condensatore
Motore a condensatore a divisione permanente:
Ha un condensatore di tipo run permanentemente collegato in serie con l'avvolgimento di avviamento. Ciò rende l'avvolgimento di avviamento un avvolgimento ausiliario una volta che il motore raggiunge la velocità di marcia. Poiché il condensatore di marcia deve essere progettato per un uso continuo, non può fornire la spinta di avviamento di un condensatore di avviamento. Il condensatore serve a spostare la fase su uno degli avvolgimenti in modo che la tensione ai capi dell'avvolgimento sia a 90 ° rispetto all'altro avvolgimento. I motori a condensatore separato permanente hanno un'ampia varietà di applicazioni a seconda del design.
Motore a condensatore split permanente
Il motore a fase divisa viene utilizzato per carichi generici. I carichi sono generalmente azionati da cinghia o piccoli carichi a trasmissione diretta. Le applicazioni per motori a fase divisa includono piccole smerigliatrici, piccoli ventilatori e soffianti e altre applicazioni con bassa coppia di spunto che richiedono potenza da 1/20 a 1/3 hp. E questi motori di solito sono progettati per tensione singola, limitando la flessibilità dell'applicazione.
Motore a condensatore split permanente
La caratteristica principale del motore split-phase è che può essere utilizzato in aree dell'impianto dove non è stata prevista la trifase o su piccoli carichi a pavimento dell'impianto dove i motori a coppia frazionaria possono sopportare il carico. Il motore non fornisce una misura considerevole della coppia di avviamento, quindi il carico deve essere piuttosto piccolo o azionato a cinghia, dove il vantaggio meccanico può essere utilizzato per aiutare l'avviamento del motore.
Esempio di funzionamento del controllo di un motore a induzione in fase divisa
Schema a blocchi del sistema
Un motore a induzione a fase divisa utilizzato nelle ventole di scarico è costituito da due avvolgimenti con un avvolgimento che riceve direttamente l'alimentazione di rete mentre l'altro avvolgimento riceve l'alimentazione attraverso un condensatore, il che provoca un ritardo nella tensione. La connessione tra questi avvolgimenti avviene tramite relè. Quando uno dei relè è eccitato, uno degli avvolgimenti riceve l'alimentazione di rete direttamente e l'altro riceve l'alimentazione attraverso il condensatore. Questi relè sono a loro volta gestiti da un driver relè che è controllato da un microcontrollore in base all'ingresso dell'utente attraverso un telecomando TV.
