Differenza tra motore sincrono e motore a induzione

Motore sincrono vs motore a induzione
 

Sia i motori a induzione che i motori sincroni sono motori CA utilizzati per convertire l'energia elettrica in energia meccanica.

Maggiori informazioni sui motori a induzione

Basati sui principi dell'induzione elettromagnetica, i primi motori a induzione furono inventati da Nikola Tesla (nel 1883) e Galileo Ferraris (nel 1885), indipendentemente. A causa della sua costruzione semplice e dell'uso robusto e dei bassi costi di costruzione e manutenzione, i motori a induzione erano la scelta su molti altri motori CA, per attrezzature pesanti e macchinari.

La costruzione e il montaggio del motore a induzione sono semplici. Le due parti principali del motore a induzione sono lo statore e il rotore. Lo statore nel motore a induzione è una serie di poli magnetici concentrici (di solito elettromagneti), e il rotore è una serie di avvolgimenti chiusi, o barre di alluminio disposte in modo simile a una gabbia di scoiattolo, da cui il nome del rotore a gabbia di scoiattolo. L'albero per erogare la coppia prodotta è attraverso l'asse del rotore. Il rotore è posizionato all'interno della cavità cilindrica dello statore, ma non collegato elettricamente a nessun circuito esterno. Nessun commutatore o spazzole o altro meccanismo di connessione viene utilizzato per fornire corrente al rotore.

Come qualsiasi motore, utilizza le forze magnetiche per ruotare il rotore. Le connessioni nelle bobine dello statore sono disposte in modo che i poli opposti siano generati esattamente sul lato opposto delle bobine dello statore. Nella fase di avvio, i poli magnetici vengono creati in modo periodicamente mobile lungo il perimetro. Questo crea un cambiamento nel flusso attraverso gli avvolgimenti nel rotore e induce una corrente. Questa corrente indotta genera un campo magnetico negli avvolgimenti del rotore e l'interazione tra il campo dello statore e il campo indotto guida il motore.

I motori a induzione sono realizzati per funzionare sia in corrente monofase che in corrente polifase, quest'ultima per macchine pesanti che richiedono una coppia elevata. La velocità dei motori a induzione può essere controllata utilizzando il numero di poli magnetici nel polo dello statore o regolando la frequenza della fonte di alimentazione in ingresso. Lo scorrimento, che è una misura per determinare la coppia del motore, fornisce un'indicazione dell'efficienza del motore. Gli avvolgimenti del rotore cortocircuitati hanno una piccola resistenza, risultando in una grande corrente indotta per piccoli scivolamenti nel rotore; quindi, produce una grande coppia.

Alle condizioni di carico massimo possibile, per i piccoli motori lo scorrimento è del 4-6% e dell'1,5-2% per i motori di grandi dimensioni, pertanto i motori a induzione sono considerati dotati di una regolazione della velocità e sono considerati motori a velocità costante. Tuttavia, la velocità di rotazione del rotore è più lenta della frequenza della sorgente di alimentazione in ingresso.

Maggiori informazioni sul motore sincrono

Il motore sincrono è l'altro tipo principale di motore CA. Il motore sincrono è progettato per funzionare senza alcuna differenza nella velocità di rotazione dell'albero e la frequenza della corrente della sorgente CA; il periodo di rotazione è un multiplo integrale di cicli AC.

Esistono tre tipi principali di motori sincroni; motori a magneti permanenti, motori di isteresi e motori a riluttanza. Magneti permanenti in ferro al neodimio-boro, samario-cobalto o ferrite vengono usati come magneti permanenti sul rotore. Gli azionamenti a velocità variabile, in cui lo statore viene alimentato da una frequenza variabile, la tensione variabile è l'applicazione principale dei motori a magneti permanenti. Questi sono utilizzati in dispositivi che richiedono un controllo preciso della velocità e della posizione.

I motori di isteresi hanno un solido rotore cilindrico liscio, che è fuso in acciaio al cobalto "duro" magnetico ad alta coercività. Questo materiale ha un ampio ciclo di isteresi, cioè, una volta magnetizzato in una determinata direzione, richiede un ampio campo magnetico inverso nella direzione opposta per invertire la magnetizzazione. Di conseguenza, il motore di isteresi ha un angolo di ritardo δ, che è indipendente dalla velocità; sviluppa una coppia costante dall'avvio alla velocità sincrona. Pertanto, si avvia da solo e non ha bisogno di un avvolgimento a induzione per avviarlo.

Motore a induzione vs motore sincrono

• I motori sincroni funzionano a velocità sincrona (RPM = 120f / p) mentre i motori a induzione funzionano a velocità inferiore a quella sincrona (RPM = 120f / p - slittamento) e lo slittamento è quasi zero alla coppia di carico zero e lo scorrimento aumenta con la coppia di carico.

• I motori sincroni richiedono corrente CC per creare il campo negli avvolgimenti del rotore; i motori a induzione non sono richiesti per fornire corrente al rotore.

• I motori sincroni richiedono anelli di scorrimento e spazzole per collegare il rotore all'alimentazione. I motori a induzione non richiedono anelli di scorrimento.

• I motori sincroni richiedono avvolgimenti nel rotore, mentre i motori a induzione sono più spesso costruiti con barre di conduzione nel rotore o utilizzano avvolgimenti cortocircuitati per formare una "gabbia di scoiattolo".