Motori ad induzione

In passato si preferiva utilizzare, nel campo degli azionamenti, prevalentemente motori in corrente continua. Questa scelta era dettata dalla maggiore semplicità con cui era possibile realizzare il controllo. In queste macchine è possibile realizzare un controllo indipendente del flusso di eccitazione e della coppia elettromagnetica agendo rispettivamente sulla corrente di eccitazione e sulla corrente di armatura.

Nelle macchine ad induzione il flusso di rotore e la f.m.m. di statore non essendo ortogonali e stazionari viene introdotta una notevole complessità, che associata alla difficoltà che si aveva nell’ottenere tensioni di alimentazione ad ampiezza e frequenza variabile, necessarie per il controllo, hanno limitato l’impiego di queste macchine.

Per quanto riguarda il primo problema si sono ottenuti dei modelli matematici che hanno consentito di semplificare lo studio di queste macchine trasformandole  in macchine a corrente continua ad esse equivalenti.

La trasformata di Park oltre a consentire la realizzazione di un modello dinamico della macchina asincrona consente di pervenire ad una macchina equivalente a collettore che consente di estendere le tecniche di controllo note per i motori a corrente continua anche per la macchina ad induzione.

Lo sviluppo dei convertitori a semiconduttore rappresenta la soluzione al secondo dei problemi sopra citati.

 

spaccata di un motore ad induzione

Figura 1: Spaccato di un motore asincrono

 

Risolti questi inconvenienti, le macchine asincrone si sono diffuse notevolmente nel campo degli azionamenti elettrici grazie alla loro particolare caratteristica costruttiva che ne fanno una macchina robusta e potente.

Il rotore delle macchine elettriche ad induzione a gabbia di scoiattolo (“squirrel-cage”) è realizzato con barre conduttrici immerse nelle cave di rotore e cortocircuitate ai due estremi da anelli terminali conduttori. L’estrema semplicità costruttiva, e di conseguenza il loro basso costo, e lo loro robustezza sono il punto di forza  che ha consentito la diffusione di questi motori in ambito industriale.

Gli inconvenienti di un motore ad induzione sono fondamentale le elevate correnti all’avviamento. Non necessita nemmeno di particolari interventi di manutenzione perché non ci sono ne spazzole ne collettore che si consumano. Lo statore è simile ad altri motori trifase: sulla periferia interna, alloggiate in apposite cave del nucleo ferromagnetico, risiedono terne di avvolgimenti disposti equispazialmente, sui quali viene applicata l'alimentazione.

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