I motori CA sono ampiamente utilizzati nelle moderne apparecchiature industriali e negli elettrodomestici. Tra questi, i motori CA monofase e trifase sono i tipi più comuni. Differiscono in modo significativo nella struttura, nel principio di funzionamento e nei metodi di avvio, soprattutto in termini di principi di avvio. Comprendere queste differenze è essenziale per la selezione, la manutenzione e l'applicazione del motore.
Principio di avviamento del motore CA monofase
Motori CA monofase sono alimentati da corrente alternata monofase. Un alimentatore monofase produce corrente alternata in una sola direzione, creando un campo magnetico pulsante anziché rotante. In condizioni di arresto, questo campo pulsante non può generare la coppia di avviamento.
Per superare questa limitazione, i motori monofase necessitano di misure ausiliarie per generare un campo magnetico rotante o creare una differenza di fase. I metodi di avvio comuni includono:
- Avvio a fase divisa: Utilizza un avvolgimento principale e un avvolgimento ausiliario con resistenza in serie o reattanza. La corrente dell'avvolgimento ausiliario resta indietro rispetto alla corrente dell'avvolgimento principale, generando una differenza di fase e producendo un campo magnetico rotante iniziale. L'avvolgimento ausiliario si disconnette una volta che il motore raggiunge una certa velocità.
- Inizio del condensatore: Un condensatore in serie con l'avvolgimento ausiliario aumenta il ritardo di fase, fornendo una coppia di spunto più elevata, adatta per applicazioni con carichi pesanti.
- Funzionamento del condensatore: L'avvolgimento ausiliario continua a funzionare durante il funzionamento, formando un campo magnetico rotante continuo, migliorando le prestazioni di funzionamento e il fattore di potenza.
I motori monofase hanno generalmente una coppia di avviamento inferiore, richiedono disposizioni ausiliarie complesse e le loro prestazioni di avviamento sono fortemente influenzate dalla progettazione dell'avvolgimento e del condensatore.
Principio di avviamento del motore CA trifase
I motori CA trifase utilizzano un'alimentazione trifase con correnti che differiscono di 120 gradi. Ciò produce naturalmente un campo magnetico rotante all'interno del motore, generando coppia a motore fermo. I motori a induzione trifase sono quindi autoaccensione .
I metodi di avvio comuni includono:
- Avvio diretto in linea: Collega il motore direttamente all'alimentazione, generando immediatamente la coppia di avviamento completa.
- Avvio a tensione ridotta: Utilizza metodi stella-triangolo, resistenza in serie o autotrasformatore per ridurre la corrente di spunto e lo stress meccanico.
I motori trifase hanno una struttura più semplice, hanno una coppia di avviamento elevata e regolare e sono adatti per applicazioni industriali e funzionamento continuo ad alta potenza.
Differenze fondamentali nei principi di partenza
- Generazione del campo magnetico rotante: I motori monofase si affidano all'avvolgimento ausiliario o ai condensatori per creare una differenza di fase. I motori trifase generano naturalmente un campo rotante dall'alimentazione trifase.
- Capacità di avvio automatico: I motori monofase non possono avviarsi da soli e richiedono misure esterne. I motori trifase si autoaccendono direttamente dalla rete elettrica.
- Coppia di avviamento e caratteristiche di corrente: I motori monofase hanno una coppia di avviamento inferiore e una corrente di avviamento maggiore, influenzata dalla progettazione dell'avvolgimento e del condensatore. I motori trifase hanno una coppia di avviamento più elevata e stabile con corrente controllabile.
- Scenari applicativi: I motori monofase sono adatti per elettrodomestici e piccole macchine. I motori trifase sono adatti per apparecchiature industriali e applicazioni pesanti.
Efficienza e affidabilità dell'avvio
Durante l'avvio, i motori monofase subiscono ulteriori perdite dovute agli avvolgimenti ausiliari e ai condensatori, riducendone l'efficienza. L'invecchiamento dei condensatori o i guasti dei contattori possono influire sull'affidabilità. I motori trifase presentano fluttuazioni di avvio minime, basso stress meccanico e maggiore affidabilità operativa.
