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Motore Asincrono Monofase |
Per applicazioni di piccola potenza (da pochi watt fino ad alcune centinaia) è frequentemente utilizzato il motore asincrono monofase.
| Per illustrarne il funzionamento si pensi di alimentare un motore trifase a due soli morsetti con una tensione sinusoidale, lasciando aperto il terzo (Figura 1); si ottiene così un unico avvolgimento monofase costituito dalla serie di due avvolgimenti di fase e distribuito lungo i due terzi d’ogni polo. |
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A rotore fermo non si ottiene un campo magnetico rotante, ma un campo alternativo che può essere considerato come somma di due campi aventi entrambi ampiezza metà di quella del campo alternato e rotante con velocità opposte, n0'=n0 e n0"=-n0.
In prima approssimazione, si può studiare il comportamento del motore sovrapponendo gli effetti che ciascuno dei due campi produce sul rotore agendo indipendentemente dall'altro. Se si suppone che il rotore sia in moto con velocità nS, esso presenta velocità relative diverse rispetto ai due campi rotanti e quindi possono essere definiti due distinti scorrimenti, s' e s".
Essi assumono uguale valore s'=s"=1 quando il rotore è fermo (n = 0), mentre risultano rispettivamente s'=0 e s"=2, quando il rotore ruota alla velocità di sincronismo n0' o viceversa s'=2 e s"=0 quando il rotore ruota alla velocità di sincronismo n0". A ciascuno dei campi rotanti corrisponde una coppia elettromeccanica con andamento in funzione della velocità analogo a quello di Fig. 2.
Le due coppie C' e C", riportate in Figura 2 in funzione di nr, possiedono andamento simmetrico rispetto all'origine; la coppia complessiva C è data dalla loro somma e risulta nulla a rotore fermo: Ca=C(O)=O.

Fig. 2 - Andamento della coppia in funzione della velocità
Avviamento del motore monofase
Essendo nulla la coppia si spunto, il motore non riesce ad avviarsi spontaneamente.
Peraltro quando è fermo si trova in una condizione d’equilibrio instabile: se è posto in rotazione, anche lenta, in un verso o nell'altro, si sviluppa una coppia elettromeccanica non nulla che tende a farlo accelerare fino al raggiungimento di una condizione d’equilibrio stabile.
Perché il motore possa avviarsi da solo è quindi sufficiente dotarlo di una coppia di spunto ausiliaria.
Comunemente questa si ottiene producendo un campo magnetico ausiliario con andamento sinusoidale, spostato nello spazio e sfasato nel tempo rispetto al campo principale, che, sovrapponendosi a questo, produce un campo rotante anche piccolo, ma sufficiente a creare la coppia di spunto.
| Motore a condensatore | ||
| Il campo ausiliario può essere prodotto con un avvolgimento ausiliario spostato spazialmente rispetto all'avvolgimento monofase
principale, al quale viene applicata una corrente sfasata temporalmente rispetto a quella dell'altro; a tal fine l'avvolgimento ausiliario viene collegato in serie ad un condensatore e quindi la serie è alimentata alla stessa tensione applicata all'avvolgimento principale
(Figure a lato).
Ad avviamento avvenuto il circuito ausiliario viene escluso aprendo l'interruttore S manualmente o in maniera automatica (per mezzo di un interruttore centrifugo). Per realizzare questo tipo di funzionamento si può usare un comune motore trifase, la terza fase del quale viene impiegata come avvolgimento ausiliario.. |
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| Motore a poli schermati | ||
| Per potenze fino a qualche decina di watt si usano anche motori a poli schermati. Lo statore è a poli salienti, ciascuno dotato di una cava longitudinale, ove è alloggiata una grossa spira conduttrice che circonda una porzione del polo (Figura 5 a alto). Ciascuna spira può essere considerata come il secondario in cortocircuito di un trasformatore il cui primario è costituito dall'avvolgimento principale. Il flusso alternato concatenato con la spira induce in essa una corrente sfasata rispetto a quella dell'avvolgimento principale, tale da generare un flusso φa sfasato rispetto al flusso principale φp che attraversa la rimanente parte del polo. Lo spostamento spaziale e lo sfasamento temporale tra i due flussi sono di modesta entità, ma normalmente sufficienti a garantire la coppia di spunto richiesta. |
![]() Fig. 5 - S=Spira, R=Rotore, As=Avvolgimenti di statore |
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