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Motore Elettrico: com'è fatto?

Motore Elettrico: com'è fatto?
09
Marzo
2022

Motore Elettrico: com'è fatto?

Il motore elettrico è una macchina elettrica: la potenza di ingresso è di tipo elettrico, quella di uscita è di tipo meccanico. I motori elettrici hanno un'importanza fondamentale, negli impianti e macchinari dove sono installati, per effettuare un movimento. Il 75% dell’energia elettrica consumata nel settore industriale è utilizzata per alimentare motori elettrici.

Il motore elettrico viene utilizzato per molte applicazioni nell'industria, nelle macchine agricole, nei trasporti (ferrovia, metropolitana, tram), nelle apparecchiature domestiche etc. E’ pertanto di primaria importanza, anche dal punto di vista del risparmio energetico, conoscere il rendimento di un motore elettrico.

Inverter, motori elettrici

Un inverter, detto anche Variable Speed Drive (VSD, variatore di velocità) è un dispositivo elettronico alimentato direttamente dalla rete elettrica, studiato per variare la frequenza e l’ampiezza della tensione di alimentazione di un motore elettrico. Grazie a un sofisticato controllo, l’inverter è in grado di variare anche la velocità di rotazione del motore stesso. L’inverter è un dispositivo che ha cambiato radicalmente l’automazione nell’industria, introducendo la possibilità di regolare la velocità dei motori a induzione con costi molto contenuti, sia di installazione che di esercizio.

Motore elettrico: statore e rotore

Il motore elettrico, indipendentemente da come viene alimentato, è composto da una parte fissa, chiamata statore, e da una parte in movimento chiamata rotore. In questi due componenti si generano due flussi magnetici, rispettivamente il flusso statorico e il flusso rotorico che, interagendo tra di loro, danno origine a una coppia di forze che provoca il movimento rotatorio dell’albero motore che solitamente è solidale al rotore.

Lo statore è la parte fissa, ed è la sede degli avvolgimenti detti induttori. Gli avvolgimenti sono realizzati con filo di rame smaltato e sono alloggiati nelle cave appositamente ricavate nello statore.
Il rotore nei motori elettrici è definito anche indotto ed è la parte rotante. Il tipo di rotore cambia a seconda del tipo di motore elettrico (a gabbia di scoiattolo, a magneti permanenti o avvolto).

Motore elettrico Sincrono o Asincrono

Esistono principalmente due tipologie di motore elettrico: motore elettrico sincrono e motore elettrico asincrono.

  • Il motore sincrono deve il suo nome al fatto che, la frequenza di rotazione del rotore, è sincronizzata con la frequenza del campo magnetico rotante e della frequenza della tensione di alimentazione.

  • Il motore asincrono invece, è un tipo di motore elettrico in corrente alternata in cui, la frequenza di rotazione del rotore, non è uguale alla frequenza della tensione di alimentazione, ovvero non è "sincrono" con essa; per questo si distingue dai motori sincroni.

Vantaggi e svantaggi dei motori sincroni e asincroni

  • Motore asincrono
    Il motore elettrico asincrono risulta robusto e affidabile ed è ampiamente diffuso nell’industria. Motori meno costosi e costi di manutenzione ridotti. Sono motori autoavvianti, in grado di sopportare un sovraccarico fino a 2,5 volte la potenza nominale. Lo svantaggio maggiore è il loro rendimento molto inferiore rispetto al motore sincrono, in particolare alle basse velocità. Hanno una modesta reattività in fase di controllo.

  • Motore sincrono
    Il motore sincrono offre la possibilità di controllo della velocità molto precisa in quanto il rotore segue esattamente e costantemente il campo rotante. Ha un elevato rendimento. Il controllo di un motore sincrono è molto buono nelle applicazioni dove si richiede dinamica molto veloce e/o accuratezza elevata. Gli svantaggi sono legati al maggior costo del sistema di controllo.

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