I motori elettrici in corrente alternata e continua
Col termine motore elettrico si definisce una macchina elettrica in cui la potenza di ingresso è di tipo elettrico e quella di uscita è di tipo meccanico, assumendo la funzione di attuatore.
Tipi di motori elettrici
La divisione classica è tra motori in corrente continua (CC) e in corrente alternata (CA).
Tuttavia non è una classificazione estremamente precisa, poiché esistono motori costruttivamente simili ai CC che possono essere alimentati anche in CA, chiamati motori universali.
Diverse distinzioni si possono fare in base ad altri riferimenti: per esempio, la distinzione tra motori sincroni (nei quali la frequenza di alimentazione è pari o un multiplo della frequenza di rotazione) e asincroni (in cui le due frequenze sono indipendenti); pertanto di solito le categorie in cui si classifica il motore elettrico sono motore asincrono, motore sincrono o motore in corrente continua.
Funzionamento tecnico
Il motore elettrico, così come l'alternatore è composto da:
- Statore
- Rotore
Questi componenti generano un campo magnetico, in alcuni casi anche grazie all'uso di magneti.
Un motore elettrico è costituito da un circuito posizionato su un'armatura metallica, che può ruotare (rotore) all'interno di un campo magnetico prodotto da magneti (statore). Quando il circuito si chiude, si genera un campo magnetico che, interagendo con quello proprio dei magneti, fa ruotare l'armatura. Il 70% dei motori elettrici attualmente in esercizio è del tipo asincrono trifase, o a induzione. L'avvolgimento sullo statore è alimentato direttamente dalla linea a corrente alternata, con tensione che può arrivare fino a 10.000 V; il rotore è sede di correnti indotte nel campo magnetico rotante dello statore. La coppia dovuta alle azioni tra campo dello statore e correnti del rotore determina l'avviamento del rotore. È utilizzato per molte applicazioni nell'industria, nei trasporti (ferrovia, metropolitana e tram), nelle apparecchiature domestiche ecc.
Classi d'isolamento dei motori:
riferite ad una temperatura ambiente di 40 °C.
- Classe E: Tmax=75°C + 5°C
- Classe B: Tmax=80°C + 10°C
- Classe F: Tmax=105°C+ 10°C
- Classe H: Tmax=125°C + 15°C
Schema di collegamento:
Calcolo della corrente:
- corrente continua: I = P/V*n
- corrente alternata monofase: I = P/(V*cosfi*n)
- corrente alternata trifase: I = P/(1,732*V*cosfi*n)
Dove:
I = corrente in A (Ampere)
P = potenza in W (Watt)
n = rendimento motore (es. 0,87 = 87%)
V = tensione in V (Volt)
esempio: motore trifase 1kW a 400V cosfi=0,75 n=0,85
I = 1000/(1,732*400*0,75*0,85) = 2,26A
Relazione tra cavalli e kW:
CV |
HP |
KW |
Kgm/s |
1 1,0139 1,360 |
0,9863 1 1,341 |
0,7355 0,7457 1 |
75 76,05 101,98 |
Manuali e documentazioni varie:
- Calcolo del dimensionamento dei motori elettrici >link<
- Motore Trifase 400v: Come Collegarlo A 230v Monofase? >link<
- Avviamento Stella-Triangolo di un motore asincrono trifase >link<
- Avviamento stella/triangolo fatta con il Logo della Siemens >link<
- Dimensionamento dei resistori di frenatura per motori elettrici >link<
- Dimensionamento dei motori passo – passo >link<
- Corso pratico sugli azionamenti elettrici >link<
- Principi di regolazione della Potenza in corrente alternata >link<
LInk a siti esterni:
Forum italiano su Motori, Inverter, Azionamenti, Robot ed altro sull'automazione industriale: PLC Forum
L'inventore:
L'orgoglioso inventore del motore elettrico Insolita figura di tecnologo - pedagogo, l'inventore del motore elettrico a corrente alternata, Galileo Ferraris, scomparso nel febbraio di cento anni fa, rappresento' una singolarita' autentica in un mondo in cui tutti, a partire dal mitico Alva Edison, badavano soprattutto al sodo e al soldo. Docente di fisica tecnica al Regio Museo Industriale di Torino, rappresento' il governo italiano in diverse mostre ed esposizioni internazionali, che accompagnarono l'impetuoso sviluppo dell'industria elettrica.
Alla mostra sull'elettricita' di Torino del 1883 da lui stesso presieduta, vide nella sezione internazionale il primo modello di trasformatore, appena inventato da un chimico francese.
Due anni dopo, nel 1885, Ferraris presento' alla Reale Accademia delle Scienze di Torino un poderoso studio teorico e pratico sul trasformatore, dimostrandone l'importanza per il trasporto a distanza dell'energia elettrica.
Il tutto naturalmente gratis.
Nell'agosto - settembre del 1885 costrui' il primo modello di motore elettrico a corrente alternata.
Rappresentava l'elemento mancante nella produzione di sistemi a corrente alternata.
All'epoca non erano ancora chiari i vantaggi della corrente alternata nella produzione, trasmissione e distribuzione dell'energia elettrica.
Era in atto una disputa fra due partiti, quello della corrente continua ed appunto quello della corrente alternata, e la discussione non aveva carattere puramente ideologico.
Idealista convinto delle virtu' di una tecnologia senza segreti, Ferraris discusse apertamente il principio teorico, che stava alla base del suo modello, quello del campo magnetico rotante.
Fece anche dimostrazioni pubbliche dei suoi primi modelli, che mostro' a tutti.
Non chiese brevetti, perche' il suo orgoglio personale si accontentava della pura scoperta.
Apprezzava del suo motore elettrico non l'importanza industriale ma quella scientifica.
Aveva cioe' un atteggiamento mentale e pratico opposto a quello di Guglielmo Marconi.
Il modello originale del motore di Ferraris, detto a gabbia di scoiattolo, e' tuttora conservato presso l'Istituto Elettrotecnico Nazionale Galileo Ferraris di Torino, che da decenni fornisce l'orario alla Rai.
Proprio quel tipo di motore e' ancora oggi responsabile della conversione di energia elettrica in un energia meccanica negli impianti odierni.
Ferraris annuncio' la sua scoperta alla Reale Accademia delle Scienze di Torino il 18 marzo 1888. Presto scoppiarono dispute di priorita' a proposito del concetto di campo rotante.
Fra il 1895 ed il 1900 furono discusse svariate cause in tribunali della Germania e degli Usa.
Venne stabilito che Ferraris aveva anticipato tutti gli altri con l'enunciazione del principio, mentre l'ingegnere croato Nikola Tesla l'aveva preceduto nell'applicare il principio al progetto di un motore.