MOTORI A CORRENTE CONTINUA

 

INTRODUZIONE

Un  motore elettrico e’ una macchina che trasforma potenza elettrica in potenza meccanica

Un motore a corrente continua nella sua forma piu’ elementare e’ costituito da una spira  girevole  attorno ad un asse centrale u e posta nel campo magnetico di un magnete:gli estremi della spira sono collegati ai segmenti di un commutatore  solidale alla spira
sopra i segmenti strisciano due spazzole collegate ad un generatore di  corrente continua.
La spira risulta percorsa da corrente  e sopra ogni suo tratto si esercita una forza magnetica ,
l’insieme di tutte le forze tende a deformare la spira e a farla ruotare.
Cosi’ come le dinamo ,anche i motori  a corrente continua usano  elettromagneti per generare  il campo magnetico e, a seconda delle applicazioni previste , si possono usare diversi tipi di connessione per alimentare l’avvolgimento dell’ armatura e  quello dell’elettromagnete .
Nel motore in parallelo  l’avvolgimento di campo e’ collegato direttamente alla sorgente di alimentazione. Nel motore in serie la stessa corrente attraversa l’armatura  e  l’avvolgimento di campo.

 

I motori a corrente continua hanno la propieta’ di consentire una facile regolazione della velocita’  e quelli con eccitazione in serie anche di sviluppare una forte coppia di avviamento senza un eccessivo richiamo di corrente .
I motori a corrente continua sono individuati :
dal modo di eccitazione
dalla velocita; di rotazione alla potenza nominale ( giri /minuto)
dalla potenza nominale (KW)
dalla tensione di alimentazione (Volt)
dalla corrente assorbita dalla potenza nominale (A)
Per i motori destinati a funzionare a velocita’ variabile sono indicati i limiti di variazione della velocita’

 

COSTRUZIONE DEL MOTORE  A CORRENTE  CONTINUA

Le parti principali del  motore a corrente continua sono:
la carcassa
i poli induttori
l’indotto
il collettore
il sistema delle spazzole.

STATORE

La carcassa o statore e’ costituita da un cilindro cavo  in acciaio che funziona anche da giogo magnetico dell’induttore ,montato  su un basamento .Internamente alla carcassa sono fissati i poli induttori ,che sono di tipo saliente formati di lamiera di acciaio; ogni polo ha il proprio avvolgimento di eccitazione  e tali avvolgimenti sono fra loro connessi in modo da formare l’intero circuito di eccitazione.Per macchine di potenza  oltre i 2   3  KW  si hanno pure quasi sempre i poli di commutazione , detti anche poi ausiliari ,che sono situati tra i poli principali .

ROTORE

L’indotto rotante  consta di un nucleo magnetico  formato da sottili dischi di lamierino  di acciaio extra dolce nei quali sono ricavati , per punzonatura , le cave alla periferia , per contenere gli avvolgimenti, le aperture per il passaggio dell’aria di raffreddamento  e il foro per  l’albero.
Gli avvolgimenti dell’ indotto sono costituiti di fili  o piattine di rame  ricoperti di isolante ,posti nelle cave, le cui pareti sono isolate ; essi sono fra loro connessi in modo tale da formare  un avvolgimento chiuso del tipo a matasse  o del tipo a onde .
Coassiale  e di lato all’ indotto  , e’ montato sull’ albero il collettore”  esso e’ formato di segmenti di rame duro , isolati  l’uno dall’ altro  da lamelle di mica  e isolati dall’ albero .
Fanno contatto con collettore  una o piu’ coppie di spazzole  di carbone o grafite  contenute in appositi porta spazzole  fissati alla carcassa , dalla quale sono elettricamente isolati ;le spazzole portano  conduttori flessibili ,che opportunamente riuniti , fanno capo ai morsetti della macchina.

 

PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO

Il  movimento di rotazione  del motore  a corrente continua  e’ dovuto  alle forze elettro magnetiche  che un campo  magnetico , prodotto dai poli induttori statorici , esercita sui conduttori dell’indotto  percorsi da una corrente elettrica .
Nella fig. 2 e’ rappresentato schematicamente un motore a corrente continua  bipolare .Quando  il senso della corrente di eccitazione  e quindi il nome dei poli dell’ induttore  e il senso della corrente che percorre l’indotto  sono quelli indicati nella figura , le forze agenti sui conduttori della via interna di sinistra  tendono a far ruotare il rotore  nel senso delle lancette dell’orologio ;  contemporaneamente le forze agenti  sui conduttori della via interna di destra tendono anch’esse  a far ruotare l’ indotto nel senso delle lancette dell’orologio, perche’ questi conduttori , pur essendo percorsi da corrente in senso opposto , si trovano affacciati ad un’  espansione polare  di nome contrario : si produce quindi  una coppia motrice .
Il collettore fa si che la corrente si  inverta  in un conduttore quando esso passa in corrispondenza della spazzola , cosicche ‘ si riproducono sempre le stesse condizioni della figura : la coppia motrice manterra’ sempre lo stesso senso e , se questa e’ superiore alla coppia resistente   applicata al motore , la rotazione continuera’.
E’ ovvio che se si inverte o soltanto  il senso della corrente di eccitazione o soltanto quello della corrente dell’ indotto , la rotazione avviene in senso contrario.
La coppia Cm dovuta alla risultante delle forze che agiscono sui conduttori ,computata sul raggio medio dell’ avvolgimento  indotto  e’:

                               
Cm=Kt F I
con
F flusso per polo
I la corrente totale che circola  nell’indotto
Kt una costante del motore

Per effetto della rotazione dei conduttori  nel campo magnetico  si generano in essi forze elettromotrici indotte, chiamate  forze controelettromotrici essendo dirette in senso contrario alla tensione applicata . Il valore  E della risultante  di queste forze  controelerttromotrici  agli estremi dele due vie  in parallelo dell’avvolgimento indotto ,ossia alle spazzole  e’:

 

                                                              E=K F n

con 
n frequenza di rotazione
K una costante dipendente  dalle caratteristiche dell’avvolgimento indotto .

La tensione applicata V  deve controbilanciare la tensione E  piu’ la caduta di tensione   Ra Ia
dovuta alla resistenza  Ra dell’avvolgimento indotto :

 

                                                               V=E +Ra Ia

Esprimendo  Cm in joule / radiante e n in giri /minuto , la potenza meccanica  P generata dal motore sara’:
P=2 p n / 60  Cm           (W)

 

In generale le macchine a corrente continua sono macchine reversibili : la stessa macchina ,allacciata ad una rete sotto tensione, puo’ funzionare come generatore o come motore .

 

CARATTERISTICHE MECCANICHE

La caratteristica meccanica di un motore a c.c. e’ la curva che esprime graficamente la legge di variazione della coppia sviluppata dal motore in funzione della sua velocita’, quando il motore e’ alimentato con tensione costante e funziona con la corrente di eccitazione nominale .La coppia  sviluppata e’                                                                                                                                     
C=KcFI
con :
Kc:costante del motore
F:flusso utile del motore
I  :corrente assorbita dal motore

 

   La velocita’ di un motore a corrente continua con eccitazione indipendente ,alimentato con tensione costante ,varia da vuoto a pieno carico di pochi percento ;il motore puo’ considerarsi a velocita’ costante.
Regolando la corrente di eccitazione con reostato , e’ possibile regolare la velocita’ del motore fra un minimo ed un massimo ,che in pratica stanno nel rapporto 1:4
La caratteristica meccanica di un motore con eccitazione  derivata ha andamento analogo a quella di un motore con eccitazione indipendente ;il motore in derivazione e’ impiegato nell’industria  per  azionare macchine operatrici ,che devono funzionare a velocita’ praticamente costante  a tutti i carichi .I motori in derivazione ,impiegati come motori di trazione su percorsi in pendio ,consentono di effettuare la frenatura elettrica a ricupero di energia ,quando il convoglio e’ in discesa.
La caratteristica meccanica di un motore con eccitazione in serie  ha andamento quasi iperbolico .La velocita’ del motore varia notevolmente da vuoto a pieno carico ;la velocita’ a vuoto ,velocita’ di fuga ,e’ notevolmente maggiore della velocita’ del motore a pieno carico e puo’ risultare pericolosa.Il motore in serie ha il grande pregio di assorbire una  potenza quasi costante alle diverse velocita’.La regolazione  di velocita’ di un motore in serie si puo’ effettuare in vari modi .Il metodo piu’ semplice e piu’ adottato e’ quello di regolare la corrente di eccitazione  del motore  con l’impiego di un reostato  di campo derivato dal circuito di eccitazione . La velocita’ del motore in serie  si puo’ anche variare modificando i collegamenti delle bobine di campo .Negli impianti di trazione elettrica e’ possibile realizzare  vari valori di velocita’ accoppiando in vari modi i motori istallati su un locomotore .

 

AVVIAMENTO

Il periodo di avviamento di un motore a corrente continua e’ il tempo impiegato dal motore a raggiungere la condizione di regime dopo la chiusura dell’interruttore.Durante tale periodo la velocita’ e la f.e.m. del motore variano da zero fino a un valore di regime e la corrente assorbita dal motore varia da un massimo fino al valore di regime.La corrente assorbita  in ogni  condizione  dall’indotto di un motore  a corrente continua ,e’:
Ia=(V – E)/Ra

 

A motore fermo  ed eccitato  la forza controelettromotrice  E e’ nulla , percio’  la corrente Ia e’ molto forte ; sarebbe senz’altro dannosa  per la eccessiva caduta di tensione che provocherebbe.
Per limitare la massima corrente assorbita dal motore all’avviamento si inserisce in serie sulla linea di alimentazione  un apposito reostato ,reostato di avviamento :in pratica la corrente massima assorbita dal motore allo spunto e’ 1,5 volte la corrente nominale;la coppia allo  spunto e’ pertanto 1,5 volte la coppia di pieno carico.
I motori di piccola potenza,1 - 2 KW,si avviano normalmente senza reostato di avviamento;
l’avviamento di motori di media e grande potenza si fa oggi con l’impiego di avviatori automatici .
L’avviamento di un motore in derivazione si fa con  l’impiego di un reostato di avviamento
,inserito in serie col circuito indotto del motore , in modo da non influire sulla corrente di eccitazione , che deve essere , all’avviamento, la massima possibile.
L’avviamento dei motori in serie si fa inserendo il reostato di avviamento  in serie sulla linea di alimentazione  del motore. Il motore in serie ha il grande pregio di avviarsi con una coppia di spunto molto elevata ,essendo allo spunto massima sia la corrente d’indotto , sia la corrente di eccitazione .

 

REGOLAZIONE DELLA VELOCITA’

Dai motori con eccitazione  in derivazione o mista , per applicazioni a velocita’ praticamente  costante , e’  in genere richiesto che  la variazione di velocita’ da vuoto  a pieno carico  nominale  non superi un determinato valore ;  tale variazione e’  espressa in percentuale  della velocita’  a potenza nominale  e deve essere determinata  ala temperatura di regime del motore :

 

    variazione di velocita’ in percentuale  =  velocita’ avuoto – velocita’ a carico   100
velocita’ a carico

 

Per molte applicazioni  e’ invece richiesta  la possibilita’ di regolazione  della velocita’  entro limiti  talora anche ampi . Come visto dalla  E=K F n  , la velocita’ di un motore a corrente continua  puo’ essere regolata  variando la forza controelettromotrice o il flusso .
Il primo sistema si puo’ realizzare variando la tensione applicata all’indotto  V , poiche’ il suo valore  e’ sempre molto prossimo a quello della forza  controelettromotrice  E .Con alimentazione da una rete a tensione costante , cio’ si puo’ ottenere  inserendo un reostato in serie  sul circuito  di alimentazione  dell’indotto , in modo da provocare una caduta di tensione ; questo mezzo non e’ pero’ quasi mai usato per  le forti perdite di energia  che si hanno nel reostato.La regolazione di velocita’  mediante variazione della tensione applicata all’indotto  e’ invece largamente applicata quando sono disponibili  sorgenti di energia a tensione regolabile  .
La variazione di velocita’  per mezzo della variazione del flusso  si ottiene , nei motori con eccitazione in derivazione  o mista , inserendo , in serie nel circuito di eccitazione  in derivazione , un reostato  Re .Questo reostato ,chiamato reostato di campo ,  deve avere una resistenza totale dello stesso ordine di grandezza  di quella dell’ avvolgimento di eccitazione  ed essere proporsionato  in modo da sopportare la corrente  di eccitazione ,che , del resto , e’ sempre piccola.  Per applicare questo metodo  nei motori con eccitazione in sere  si inserisce il reostato  Re in parallelo sul circuito di eccitazione  , onde derivare una parte di corrente .

 

Con i suddetti sistemi e’ possibile  ottenere una variazione della velocita’  fino ad un rapporto da  1 a 4 . per particolari esigenze superiori  bisogna ricorrere ad altri  accorgimenti:
sistema Ward  Leonard
amplidina
regulex
rototrol
thymatrol
mototrol    

 

MOTORI ELETTRICI A CORRENTE ALTERNATA

 

Macchina elettrica rotante  che trasforma energia elettrica sotto forma di corrente  alternata  in energia meccanica.
Rappresenta una delle grandi categorie  nella quale si classificano i motori elettrici.
Data la  diffusione   delle  reti   di  distribuzione della  energia  elettrica  a corrente  alternata  , questi motori  sono di uso  generale  .
Sono costruiti in potenze da pochi watt  a decine  di migliaia di Kilowat.

 

MOTORI SINCRONI

 

Sono   motori  a corrente  alternata  rotanti ad  una velocita’  fissa ,detta  velocita’ di  sincronismo , dipendente  dalla  frequenza  della  tensione di alimentazione  e dal numero di poli  del  motore  .   In realta’ una macchina sincrona puo’ funzionare  come generatore , come motore , come condensatore rotante , secondo che la  coppia  resistente  applicata  al  suo albero sia  rispettivamente  negativa , positiva , nulla  e  sia  opportunamente   regolata  la  sua  eccitazione .
Percio’ puo’ persino  avvenire  che durante  il suo stesso esercizio  possa  passare  da  un funzionamento  all’altro istantaneamente .
Percio’  si puo’ dire che non  vi  sono  differenze  fondamentali   nella teoria  ,nel  progetto   e  nella costruzione  di  queste tre  macchine ,  quantunque  qualche particolare costruttivo  possa  eventualmente essere  preso  maggiormente in considerazione  in vista della specifica funzione  che  la macchina  e’ chiamata ad assolvere .       

 

MOTORI ASINCRONI

 

INTRODUZIONE-principio di funzionamento

Consideriamo sei anelli di ferro ,come in figura ,su ciascuno dei quali sono applicati due avvolgimenti 1 e2 ,percorsi da correnti alternate difasate  di un quarto di periodo

Ad un dato istante ,primo anello in figura ,le spirali disposte secondo il diametro orizzontale sono percorse da corrente , le altre due non lo sono ,cioe’ mentre nell’ avvolgimento 1 la corrente ha il suo valore massimo ,nell’avvolgimento 2 ha valore zero .Le prime due spirali  producono un polo nord  nel punto piu’ alto dell’anello e l’ago magnetico si dispone  in verticale con la punta verso il basso ,se la punta indica il polo nord .Dopo un tempo uguale a 1/8 di periodo ,il circuito 1 e 2 saranno percorsi da corrente di uguale intensita’ , quindi anche le altre due spirali presenteranno due poli .L’effetto sara’ che il polo nord si spostera’ di 1/8 di circonferenza in senso orario  e quindi anche l’ago. Andando avanti in questo modo l’ago compira’ una rotazione intera .Questo e’ il principio su cui si basa il funzionamento dei  motori asincroni ovvero la possibilita’ di ottenere un campo magnetico  di modulo costante ma con direzione ruotante uniformemente col passare del tempo.

 

GENERALITA’

        Le macchine asincrone differiscono dalle macchine sincrone perche’ funzionano con velocita’ variabile col carico :la velocita’ della macchina varia di pochi percento nel passaggio da vuoto a  pieno carico . Le macchine asincrone sono macchine elettriche rotanti, generalmente trifasi che possono funzionare come motori asincroni trifasi o come generatori asincroni trifasi .Una macchina asincrona e’ costituita da una parte cilindrica cava esterna fissa ,detta statore ,e da una parte cilindrica interna ,detta rotore ;  le due parti cilindriche coassiali sono separate da un intervallo d’aria di spessore uniforme , detto traferro, di pochi decimi di millimetro nei piccoli motori o di qualche millimetro nei grandi motori  . L’avvolgimento statorico di una macchina asincrona e’ simile all’avvolgimento indotto di una macchina sincrona  e si allaccia attraverso la morsettiera ad una linea trifase .
Il rotore  dei motori asincroni trifasi puo’ essere di due tipi :
a)   rotore avvolto con collettore ad anelli

• rotore in corto circuito

         I motori con rotore avvolto hanno l’avvolgimento rotorico dello stesso tipo dell’avvolgimento statorico . I motori con rotore in corto circuito sono piu’ semplici dei motori con rotore avvolto  e possono essere di tre tipi:
a)   motore con rotore a gabbia semplice;

• motore  con rotore a doppia gabbia
• motori con rotori a barre alte

       I motori asincroni trifasi ,detti anche motori ad induzione o motori a campo rotante ,si costruiscono per diversi numeri di poli ,quindi per diversi valori di velocita’. I motori con rotore avvolto si costruiscono sia per piccole  che per grandi potenze ;i motori con rotore in corto circuito si costruiscono per piccole potenze (motori a gabbia semplice) e  per grandi potenze (rotori a doppia gabbia ).

 

FUNZIONAMENTO DEL MOTORE ASINCRONO TRIFASE

 

       Un motore sincrono ,trifase allacciato ad una linea trifase ,assorbe dalla linea una terna equilibrata  di correnti ,che circolando nell’avvolgimento statorico del motore ,genera nell’interno della macchina un campo magnetico rotante con la velocita’  costante di sincronismo no: 

no=60 f/p

con  :

        f    frequenza di rete
       p     numero di paia di poli .

 Il rapporto tra la f.e.m. indotta in una fase statorica  e la f.e.m. indotta in una fase rotorica dal campo rotante  si chiama rapporto di trasformazione del motore asincrono trifase .
Se l’avvolgimento rotorico del motore e’ chiuso in corto circuito , le correnti indotte rotoriche e statoriche , reagendo fra loro ,generano una coppia elettromagnetica ,che fa ruotare il rotore nello stesso senso del campo rotante con una velocita’ n minore di quella di sincronismo . La differenza fra velocita’ del  campo rotante e velocita’ del rotore si chiama scorrimento assoluto del motore asincrono ; il rapporto tra scorrimento assoluto e velocita’ di sincronismo si chiama scorrimento del motore asincrono. Lo scorrimento si esprime in percento :

              s%=(no-n)/100

Lo scorrimento di un motore asincrono varia col carico del motore e con la potenza del motore .
Seguono dei valori in percento di scorrimento dei motori funzionanti a pieno carico per diversi valori di potenza .

 

                                                           potenza nominale in  KW

                                     0,25       1       2,5       10       25       100      250       1000        2500                  
tipo di rotore

a gabbia                       8           6,5       5         4,2      3,8        3        2,5          2,0           1,5

avvolto                         -           -        4,5        3,5       3         2         1,8         1,5           1,2

 

 

CARATTERISTICA MECCANICA DEL MOTORE ASINCRONO TRIFASE

 

       La coppia motrice sviluppata da un motore asincrono trifase ,funzionante con  flusso magnetico costante ,varia al variare dello scorrimento con una legge  espressa graficamente dalla seguente figura

 

 

Il  motore sviluppa la coppia massima  con un valore di scorrimento compreso nell’intervallo 0,1  -  0,2 . La coppia massima sviluppata da un motore asincrono , a parita’ di caratteristiche ,e’ tanto piu’ elevata quanto piu’ piccolo e’ lo spessore di traferro del motore . La coppia sviluppata da un motore asincrono con rotore fermo si chiama  coppia di avviamento Ca del motore . Seguono dei valori dei rapporti caratteristici delle coppie  di alcuni tipi di motori asincroni.

tipo di motore                              CM/Cn                                            Ca/Cn

 
motori normali                          1,6 - 2                                 -
motori a gabbia                               -                             1,2  - 1,8
motori a doppia gabbia                   -                             1,5 -  2 ,5

CM  coppia  massima
Cn    coppia nominale
Ca  coppia  di avviamento

 

La curva che esprime la legge di variazione della coppia motrice in funzione della velocita’ del motore si chiama caratteristica meccanica del motore asincrono trifase ( figura seguente).

 

AVVIAMENTO     

 

         L ‘avviamento d’un motore asincrono trifase con rotore avvolto si fa con l’impiego dfl reostato d’avviamento :nel periodo d’avviamento le resistenze del reostato  di avviamento ,in serie con le fasi rotoriche ,si escludono gradatamente ;a motore avviato gli anelli del rotore vengono corto circuitati .L’impiego del reostato di avviamento per l’avviamento di un motore asincrono trifase consente il duplice scopo di ridurre  la corrente assorbita dal motore all’avviamento  e di aumentare la coppia di spunto del motore ;proporzionando il valore di resistenza del reostato di avviamento , e’ possibile avviare un motore asincrono sotto carico con un assorbimento di corrente  2  -  3  volte il valore della corrente nominale del motore .
L ‘avviamento dei motori sincroni trifase con rotore in corto circuito si fa alimentando i motori direttamente con la loro tensione nominale o con tensione ridotta . I motori a gabbia semplice si avviano direttamente ,alimentandoli con la tensione nominale solo per piccole potenze (2  ;  3  KW) : la coppia di avviamento e’ uguale o minore  della coppia nominale ;
la corrente di avviamento e’ 5  - 6 volte la corrente nominale . Per potenze maggiori ,fino a 20 KW , l’avviamento  dei motori a gabbia semplice si fa con tensione ridotta e a vuoto o a carico ridotto .
I motori a doppia gabbia , costruiti per potenze di centinaia o migliaia di KW , se si avviano direttamente con la loro tensione nominale , sviluppano una coppia di avviamento    1,5  -  1,8 volte la coppia nominale  ed assorbano una corrente d’avviamento  circa 4 volte il valore della corrente nominale .
I motori con rotore a barre alte  hanno all’avviamento un comportamento intermedio  fra quello  del motore  a gabbia semplice e quello del motore  a doppia gabbia .
L ‘ avviamento con tensione ridotta dei motori  a gabbia puo’ effettuarsi in tre modi  diversi :

• con commutatore stella triangolo
• con auto trasformatore
• con resistenze o reattanze statoriche

         L’avviamento con commutatore stella triangolo  e’ impiegato nei motori di piccola e media  potenza fino a 20 KW ; la coppia di avviamento e la corrente di avviamento con le fasi statoriche collegate a stella  si riduce a 1/ 3 . L ‘ avviamento con autotrasformatore e’ impiegato nei motori di potenza piu’ elevata; l’autotrasformatore e’ un auto trasformatore trifase con le fasi collegate a stella ,ad una o tre prese intermedie ,scelte in maniera da realizzare valori di tensioni secondarie compresi tra il 50 % e l’ 80% della tensione nominale del motore . L’avviamento con resistenze o reattanze statoriche e’ impiegato nei piccoli motori alimentati da reti di modeste portate (motori per ascensori) ; tale metodo ha lo svantaggio che  il motore ,a parita’ di coppia di avviamento , assorbe allo spunto una corrente maggiore .

 

 

MOTORI MONOFASI A INDUZIONE

 

      I motori monofasi a induzione sono costruttivamente simili ai motori asincroni trifasi :
l’ avvolgimento statorico e’ un’ avvolgimento monofase ; il rotore puo’ essere del tipo a gabbia o del tipo avvolto con avvolgimento rotorico bifase o trifase . I motori monofasi a induzioni si costruiscono normalmente per piccole potenze e trovano largo impiego come motorini degli elettrodomestici .
Il motore asincrono monofase , a differenza dei motori asincroni trifasi non  e’ autoavviatore  , poiche’ la coppia allo spunto e’ uguale a zero . L’artificio piu’ adoperato per l’avviamento di questi motori e’ quello di disporre sullo statore del motore due avvolgimenti spostati di 90°elettrici e percorsi da correnti sfasate di un angolo minore di 90°:l’avvolgimento principale , detto avvolgimento di lavoro , e l’avvolgimento ausiliario , detto avvolgimento di avviamento . Lo sfasamento fra le correnti dei due avvolgimenti si ottiene disponendo in serie nell’avvolgimento ausiliario una resistenza o una capacita’ di valore adeguato . I motori monofasi con resistenza in serie nell’avvolgimento ausiliario si avviano a vuoto o con carico ridotto ; i motori monofasi con condensatori in serie nell’ avvolgimento ausiliario possono sviluppare una coppia di spunto 2¸4 volte superiore alla coppia normale e sono molto usati negli elettrodomestici per il comando dei compressori dei frigoriferi .
I motori monofasi a induzione , a parita’ di caratteristiche costruttive , hanno valori di scorrimento  superiori  ed una capacita’ di sovraccarico minore  dei motori asincroni trifasi. Questi motori  hanno pure la propieta’ di potersi avviare  indifferentemente nei due sensi.
I valori di potenza , di fattore di potenza e di rendimento dei motori monofasi a induzione sono in generale minori di quelli dei corrispondenti motori asincroni trifasi .

 

MOTORI MONOFASI A COLLETTORI

Motore monofase a collettore in serie
Questo tipo di motore ha l’avvolgimento di eccitazione collegato in serie  con l’indotto attraverso un collettore  a lamelle e una serie di spazzole  diametralmente opposte ,in modo analogo alle macchine  a corrente continua eccitate  in serie . Puo’ essere costruito sia per funzionare con corrente continua che con corrente alternata Il motore monofase in serie e’ largamente impiegato per la forte coppia all’avviamento , sia per la possibilita’ di regolare la velocita’ mediante variazioni della tensione applicata .

Motore a repulsione

E’ un motore monofase  a collettore , costruttivamente simile al motore  monofase a  collettore in serie .La principale differenza  fra i due tipi consiste nel sistema di alimentazione del rotore:nel motore in serie esso e’  alimentato   per conduzione dalla linea , alla quale e’ collegato attraverso     l’ avvolgimento induttore , le spazzole , e il collettore ; nel motore a repulsione ,invece , il rotore non ha alcuna comunicazione elettrica  con la linea  e la tensione vi e’ generata per induzione del campo magnetico statorico
Il motore a repulsione ha un avvolgimento primario fisso ( avolgimento di eccitazione  dell’induttore ) e un avvolgimento secondario(indotto) che e’ situato sul rotore :l’indotto fa capo al collettore ed e’ cortocircuitato dalle spazzole  che sono collegate tra loro :  non vi sono contatti tra indotto e induttore . Le  spazzole possono essere spostate angolarmente .

 

REGOLAZIONE DELLA VELOCITA’

 

In linea generale i motori a corrente alternata offrono minori possibilita’ di regolazione della velocita’ rispetto a quelli a corrente continua .I  motori sincroni hanno una velocita’  unica fissa ed invariabile  al di  fuori della quale  non possono funzionare , mentre i motori a induzione sono da considerare  come motori a velocita’ costante  , in quanto la loro velocita’  varia di pochi percento da vuoto  a pieno carico  e quindi non e’ in linea di massima  regolabile .I motori ad induzione  a rotore avvolto permettono  una certa riduzione della velocita’ con l’introduzione di una resistenza  nel circuito rotorico ; la regolazione con questo sistema e’ tuttavia possibile solo in un campo ristretto , da’ luogo a instabilita’ di funzionamento del motore  ed e’ antieconomica ;data la sua semplicita’ viene usata negli apparecchi di sollevamento di non grande potenza .
I motori a collettore  consentono invece  una buona regolazione della velocita’ , o per variazione  della tensione di alimentazione  o per spostamento  angolare delle  spazzole . Si vanno diffondendo sistemi  di regolazione della velocita’ dei motori asincroni  con variazione di frequenza ottenuta  mediante invertitori con diodi controllati.