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00:00 - Intro
00:20 - Jaes
00:31 - Motore Sincrono
01:07 - Velocità di Sincronismo
01:44 - Problematiche
02:21 - Gabbia di Scoiattolo
03:00 - Alternatore
03:36 - Inverter
04:11 - Conclusioni
Il motore sincrono è un tipo di motore elettrico la cui velocità di rotazione è sincronizzata con la frequenza elettrica della corrente alternata.
In questo video vedremo come funziona questo efficiente motore, utilizzato in svariati ambiti dove è richiesta precisione.
Jaes, impegnata da oltre 10 anni nel settore delle forniture industriali, offre nel suo catalogo varie tipologie di motori sincroni dei maggiori costruttori.
Vediamo com’è fatto internamente un motore sincrono.
Le bobine dello statore (che è l'organo fisso) sono alimentate da una corrente alternata trifase, in questo modo producono un campo magnetico rotante che ruota ad una velocità fissa legata alla frequenza di alimentazione.
Le bobine del rotore invece (cioè l’organo rotante) sono alimentate da una corrente continua, producono così dei campi magnetici di polarità alterna, esattamente come dei magneti, infatti il rotore può essere realizzato anche con magneti permanenti.
I poli opposti di statore e rotore si attraggono a vicenda.
In questo modo il campo magnetico rotante dello statore attrae a se il campo magnetico del rotore che ruota così alla stessa velocità.
Infatti i motori sincroni hanno la particolarità di funzionare a velocità di sincronismo: una velocità costante data dalla frequenza elettrica della corrente alternata e dal numero delle coppie di poli del rotore.
Motori con più bobine nel rotore e nello statore hanno velocità più basse ma sviluppano più coppia meccanica.
Queste caratteristiche comportano l’incapacità di questo motore di accelerare o decelerare.
Oltretutto non è in grado di sopportare grosse forze resistenti, infatti se durante il moto viene accelerato o frenato da un fattore esterno, i due campi magnetici si disallineano, facendo sobbalzare il rotore fino al suo bloccaggio.
Se il rotore è completamente fermo invece, il campo magnetico rotante non è in grado di avviare il rotore perché i campi elettrici attrattivi e repulsivi si susseguono troppo velocemente non permettendo al rotore di cominciare a girare.
Per ovviare a questi problemi il motore sincrono può essere notevolmente migliorato grazie all’introduzione di una gabbia di scoiattolo sopra le bobine del rotore.
In fase di partenza le bobine del rotore non vengono eccitate, per cui il campo magnetico rotante induce elettricità nelle barre della gabbia di scoiattolo come in un motore a induzione. Una volta raggiunta la velocità di sincronismo, le bobine del rotore vengono eccitate riprendendo a funzionare come un motore sincrono.
Se sei interessato a conoscere il funzionamento del motore a induzione, guarda il nostro precedente video.
Un’altra particolarità del motore sincrono è che ha le stesse caratteristiche costruttive di un alternatore, per questo è usato dalle vetture elettriche ed ibride (solitamente nella configurazione con magneti permanenti) per funzionare sia da motore per far procedere la vettura, sia come alternatore nella fase di frenata rigenerativa, per recuperare l’energia cinetica e ritrasformarla in energia elettrica da essere immagazzinata nella batteria.
Guarda i nostri video sull’auto elettrica e sull’auto ibrida per vedere com’è utilizzato il motore sincrono.
Negli ultimi anni grazie al miglioramento dell’elettronica, si è semplificato drasticamente l'avviamento; infatti componenti come l’inverter, consentono di regolare sia la frequenza che la tensione di alimentazione.
Così, partendo da frequenza zero e facendola crescere molto gradualmente, si riesce ad accelerare il motore a partire da fermo, permettendo di realizzare sistemi di controllo elettronico della velocità.
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